世界上已知最小的起搏器（一種比一粒米還小的裝置）可以透過微創技術植入，並且在不再需要時可自行溶解。研究人員近日在《自然》雜誌上描述了他們的發明（https://www.nature.com/articles/s41586-025-08726-4）。

起搏器是一種可植入裝置，透過電刺激心肌來控制心率。許多患者因短期心臟問題（如心臟手術後恢復期間的心動過緩）需要臨時起搏器。

傳統的臨時起搏器需要透過侵入性手術來植入和移除裝置。這些手術過程存在很大風險，如感染或心肌損傷。西北大學生物醫學工程和心臟病學教授Igor Efimov表示，這些併發症就是Neil Armstrong死亡的原因。他在心臟搭橋手術後安裝了臨時起搏器，但在移除導線時發生了致命的內出血。

為避免因移除起搏器而產生的問題，Efimov及其同事在2021年研發出了首個可溶解的起搏器（https://news.northwestern.edu/stories/2021/06/first-ever-transient-pacemaker-harmlessly-dissolves-in-body/）。儘管這個四分之一大小（約為常見尺寸的四分之一）的裝置在動物實驗中表現良好，但心臟外科醫生詢問是否有可能進一步將這種起搏器小型化以用於兒科的兒童醫療。

“我們的動力源於一種未被滿足的需求：患有先天性心臟缺陷的兒童，”Efimov說道。

Efimov解釋說，大約1%的兒童出生時患有先天性心臟缺陷。在進行這類缺陷的手術後，兒童通常只需要臨時起搏器，因為他們的心臟通常會在七天左右自行修復。Efimov說，目標是為新生兒脆弱的小心臟製造出儘可能微小的臨時起搏器。

這種新的13.8毫克重的起搏器尺寸僅為1.8毫米×3.5毫米×1毫米，能夠放入注射器的針頭內。在實驗中，研究人員可以透過寬度小於3毫米的皮膚切口注射來植入它。

“這種起搏器的小尺寸是前所未有的，”Efimov說。

2021年那種四分之一大小（約為常見尺寸的四分之一）的起搏器依靠內建天線供電，這限制了進一步小型化的嘗試。相比之下，這種新裝置的電極在接觸體液時會產生電流。這種設計無需外部電源、引出體外的導線和天線。

這種新裝置是可生物降解的，在其使用壽命結束後會在體內溶解並被吸收——無需手術移除。新的起搏器也不會干擾磁共振成像（MRI）和計算機斷層掃描（CT），這對需要常規醫學影像檢查的患者有益。

研究人員將新的起搏器與一個小巧、柔軟、有彈性的可穿戴貼片搭配使用，該貼片貼在患者胸部。當這個貼片檢測到心律不齊時，它會自動發射近紅外光脈衝。這些脈衝透過患者的皮膚、胸骨和肌肉來無線控制起搏器，以與期望心率相對應的頻率閃爍開啟和關閉。

在實驗中，科學家們發現他們的新型起搏器在大小型動物（如小鼠、大鼠、狗和豬）以及器官捐贈者的人類心臟上被證明是有效的。儘管它體積很小，但它提供的刺激與全尺寸起搏器一樣多。

這種起搏器非常小，以至於研究人員可以在心臟各處安全地部署多個裝置陣列。這種設定能夠對心臟的多個區域進行更復雜的刺激，以恢復正常的心跳。科學家們補充說，他們還可以將這種新型起搏器整合到其他醫療裝置中，例如心臟瓣膜置換術中，以幫助心臟病專家解決患者康復期間可能出現的併發症。

研究人員指出，這些小型可生物降解的植入物可能在心臟之外還有許多用途。例如，他們表示這些裝置可被用作神經和骨骼再生、傷口治療以及疼痛管理中的電刺激器。