科技日报记者 张佳欣
据发表在最新一期《先进材料》杂志上的论文，美国西北大学和得克萨斯大学奥斯汀分校领导的研究团队开发出由石墨烯制成的迄今最薄的心脏植入物。
石墨烯植入物。
图片来源：得克萨斯大学奥斯汀分校
这种新的石墨烯植入物在外观上类似于一次性文身贴，厚度不及一根发丝，但仍能像传统心脏起搏器一样发挥作用。与目前的起搏器和植入式除颤器不同，这种新设备可与心脏柔和地融合在一起，同时检测和治疗心律失常。它薄而柔韧，贴合心脏的细微轮廓，也有足够的弹性和强度，能承受心脏的跳动。
研究证明，在将该设备植入大鼠模型后，石墨烯“贴纸”可成功地感知不规则的心率，并通过一系列脉冲传递电刺激，而不会限制或改变心脏的自然跳动。此外，这种石墨烯植入物是光学透明的，允许研究人员使用外部光源通过设备记录情况和刺激心脏。
当心脏跳动过快或过慢时，就会发生心律失常。严重的情况下，心律失常可能导致心力衰竭、中风甚至猝死。医生通常使用植入式起搏器和除颤器进行治疗，这些设备可检测到异常的心跳，然后通过电刺激纠正心律。但是，它们不够柔韧灵活，可能会限制心脏的自然跳动，损伤软组织，造成暂时的不适，还可能引起并发症，如肿胀、穿孔、血栓、感染等。
在筛选了多种材料后，研究人员最终选择了具有优异生物兼容性的“神奇材料”石墨烯。石墨烯具有超强、轻质的结构和高导电性，在高性能电子产品、高强度材料和能源器件等方面具有潜在的应用前景。新的柔软、灵活的石墨烯植入物不仅不“显眼”，而且能直接与心脏紧密无缝地吻合，提供更精确的测量。