心脏起搏器是治疗缓慢性心律失常等疾病的重要手段，但传统起搏系统在长期应用中仍面临多重现实挑战：一是电池寿命有限，随访周期内可能需要更换，增加患者负担与再手术风险；二是导线相关并发症不容忽视，感染、断裂、血栓等问题可能影响疗效与安全；三是部分患者对植入创伤、术后恢复和长期维护存在顾虑。
如何在确保治疗可靠性的同时，进一步降低侵入性、减少维护需求，是国际医学工程领域持续攻关的方向。
针对上述问题，中国科学院大学、清华大学及其附属医院，北京大学、北京大学第三医院，中国医学科学院阜外医院等单位组成的研究团队，历经近七年联合攻关，研发出胶囊尺寸的微型共生型自供电无导线心脏起搏器。
相关研究成果近日发表于《自然-生物医学工程》。
该成果的突出特点在于：将“取能—储能—驱动—调控”关键功能高度集成于微型器件之中，为起搏器向更小体积、更低维护、更长周期方向演进提供了可验证方案。
从原因分析看，起搏器之所以长期依赖电池，核心在于体内能量获取与稳定供给难度大：心脏运动幅度有限、频率变化明显，取能装置既要高效转换又要尽量减少摩擦损耗，还必须满足长期植入条件。
此次研究的关键突破，是构建了高效能量再生模块，通过电磁感应方式捕获心脏跳动所产生的动能并转换为电能。
测试结果显示，器件的平均输出功率已跨越起搏器持续运行的临界能量阈值，能够稳定驱动起搏电路，实现对心脏节律的精准干预。
这意味着“以心跳供电、反哺心脏治疗”的技术逻辑在工程层面迈出实质性一步。
在结构设计上，团队提出极简的磁悬浮能量缓存方案，通过尽量减少机械摩擦与能量损耗，提升动能到电能的转换效率，并实现近零启动阈值与更稳定的心内输出功率。
同时，系统复杂度得到压缩，有助于提升长期运行可靠性。
值得关注的是，器件兼顾生物相容性与血液相容性，可采用经导管方式实现微创植入，有望降低传统植入方式带来的手术创伤与恢复压力，并为更多适应证人群提供可选择的治疗路径。
从影响评估看，这一技术路径若进一步成熟，可能在三个方面带来积极变化：其一，降低对电池更换的依赖，有望减少反复手术与相关并发症风险；其二，无导线与微型化特征有助于减少导线相关问题，提升整体系统安全性；其三，推动我国在高端植入式医疗器械领域的自主创新能力，带动微型能源、材料、生物医学工程与临床需求的交叉融合。
与此同时，也应理性看待从实验室成果走向临床应用需要经历的严格验证过程，包括更长周期、更大样本的安全性与稳定性评估，以及在不同心率、不同活动状态下的供能稳定性测试等。
在对策与保障层面，推进临床转化需要科研、临床、产业和监管多方协同：一要坚持以临床需求为牵引，围绕植入方式、起搏策略、远程随访等关键环节开展系统化设计；二要在材料与封装、长期血液相容性、抗感染和抗位移等方面持续迭代，建立可重复、可量产的工艺标准；三要完善动物实验到临床试验的转化链条，严格遵循伦理规范和循证医学原则，推动安全有效数据积累；四要加强多学科人才与平台建设，形成从基础研究到工程实现再到临床验证的闭环。
就前景判断而言，随着微型化电子器件、体内能量采集技术与介入植入手段的发展，自供电无导线起搏器有望成为未来重要方向之一。
此次动物实验已完成一个月自主运行并实现稳定起搏治疗功能，初步验证了可行性。
下一阶段，研究若能在长期稳定输出、个体差异适配、极端工况下的安全冗余等方面取得更多证据，将为进入更高层级的临床研究奠定基础，并可能拓展至其他植入式器械的供能方案，形成更广泛的医疗工程应用场景。
从跟跑到领跑，这项突破不仅展现了我国医工交叉研究的顶尖水平，更揭示了未来医疗设备向"无源化""智能化"发展的技术路径。
当科技与生命健康深度交融，每一次微米级的进步，都在重新定义人类对抗疾病的可能边界。