心脏电异常引发的心脏病发作和中风是世界上最大的杀手之一。现在，研究人员发明了一种“液态导线”，当这种液体导线被注射到猪的心脏中时，可以引导心脏恢复正常节律。这项研究结果于本周在美国化学学会的一次会议上公布。

这是一个非常不错的思路，如果这种方法有效应用于人类，不仅是心脏起搏的应用，对心电脑电记录，脑机接口，电子药物等领域都有潜在的应用价值。

许多科学家对这一技术非常认可。爱荷华州立大学的生物分子工程师托马斯·曼塞尔(Thomas Mansell)说，“这一研究令人印象深刻，而且真的很酷。”哈佛医学院的心脏电生理学家乌莎·泰德罗(Usha Tedrow)表示赞同曼塞尔的看法，她说“这确实是一项令人兴奋的研究，如果这些发现适用于人类，每年可以挽救数千人的生命。”

心脏中有一个重要的起搏器结构是窦房结，负责保持心脏的节律。窦房结位于心脏顶部，能产生温和的电脉冲，通过房室传导束向下传播，导致心脏的四个腔室协调运动，实现心脏的泵血功能。在心脏病发作或其他损伤后，心肌的疤痕组织可以阻止所需的电信号有效地传播。其结果往往是心律失常，导致心脏跳动过快或过慢，从而导致中风或心脏病发作。

这种疾病经常用消融疗法，就是通过介入技术将一些起搏器细胞冷冻或射频杀死，药物和消融技术都可以产生一定作用。其他病人必须植入除颤器。该设备检测到心律失常，它会向心脏顶部发送一个强大的电脉冲，使肌肉恢复正常节律。但这可能会很痛苦。德克萨斯大学奥斯汀分校的生物材料工程师伊丽莎白·科斯格里夫-埃尔南德斯说，病人永远不知道他们什么时候会被电击。许多人因此患上了慢性焦虑和抑郁。

心脏病专家们希望使用一种电极，它不仅能将更温和、更少疼痛的脉搏传递到心脏的顶部，还能传递到心脏的下部腔室。一种选择是将一个薄的金属电极穿过心脏外部的冠状静脉，到达心脏的中间区域，在那里它可以刺激心脏的下腔。但是，许多患者的冠状静脉太窄或部分闭塞，这种手术不可能完成。

为了解决这个问题，科斯格里夫-埃尔南德斯和她的同事们开始创造一种液体状凝胶，他们可以将其注射到冠状静脉的整个长度。这种凝胶会迅速硬化成一种导电的、柔性的塑料。(返回心脏的血液会流经其他静脉。)

为了实现这一目标，该团队创造了一种由两种成分组成的凝胶:一种被称为聚醚聚氨酯二丙烯酰胺(PEUDAm)，最终形成塑料;另一个是n -丙烯酰甘氨酸酰胺，将PEUDAm分子连接在一起。两种分子分开时都是液体。

然后，研究人员通过一根超薄的分离导管喂食这两种液体，并将该导管插入活猪心脏顶部的冠状静脉。研究小组将液体推入静脉及其支流，并取出导管。一旦两种液体在静脉内相遇，化合物就会在几分钟内发生反应，硬化成一根柔韧的金属丝。

“第一次就成功了。这真的很令人兴奋，”科斯格里夫-埃尔南德斯在会议上告诉与会者。一组测试表明这些电线是稳定的，导电的，无毒的。

在另一轮测试中，科学家们在猪的一些心脏组织上留下疤痕，以模仿人类的心肌损伤。然后，他们将液态导线注入体内，在其硬化后，将其连接到一个传统的电池驱动的心脏起搏器上。起搏器触发了一个接近正常的心率。研究小组成员、德克萨斯心脏研究所心脏病专家迈赫迪·拉扎维(Mehdi Razavi)说，现在患者接受的高强度电击无法与这种效果媲美。

科斯格里夫-埃尔南德斯说，将这些有可能挽救生命的柔性电线植入人类心脏还有很长的路要走。她指出，在这之前，该团队需要在心脏病动物模型上测试可注射导线。泰德罗补充说，在进行人体试验之前，这种材料还需要在动物的长期研究中证明其稳定性和安全性。但她说，如果这被证明同样成功，这将是生物材料研究人员和患者的一个重大胜利。

Injectable electrodes could prevent deadly heart arrhythmias | Science | AAAS