近期，武汉大学人民医院、中国科学院北京纳米能源与系统研究所、清华大学等联合团队研发了一种全新的治疗工具——一种完全可降解、自供电的迷走神经刺激器，能够在心力衰竭的不同阶段有效干预心脏重构，并在完成任务后于体内安全降解，无需二次手术取出。
这是一种完全可降解的摩擦电纳米发电机（fully biodegradable triboelectric nanogenerator, BTENG），用于驱动低强度迷走神经刺激（LL-VNS）。
结果发表于 Nature Communications。
该研究使用的 LL-VNS 关键参数为（2Hz、4μA 峰峰值）：数据显示该参数可有效调节心功能、激活迷走神经低频信号，不干扰正常心率传导，为植入式装置设计提供关键依据。
团队据此设计制造 BTENG 装置如下图a所示。
装置可稳定输出～9V 开路电压、4μA（峰峰值）短路电流，满足神经刺激需求。
封装层保障装置 4-6 周正常工作，若需主动结束治疗，则以 1MHz、3W/cm² 超声波照射，可加速封装层破坏，使装置数天内快速分解。
其降解产物（钼离子、铁离子、聚合物片段）血清浓度均在生理正常范围，无显著积累，主要器官无病理改变，证实降解安全。
研究团队在主动脉弓缩窄（AB）诱导的心力衰竭小鼠模型中，系统评估了该BTENG系统在不同疾病阶段的治疗效果。
他们设置了三个干预时间点：
在心脏重构发生前（术后1周）进行预防性干预
在重构早期（术后2周）进行干预以逆转初始病变
以及在明确的心力衰竭形成后（术后4周）进行治疗
结果表明，无论在哪个阶段启动为期4周的LL-VNS治疗，都能显著改善心脏功能。
其中，治疗组小鼠的左心室射血分数（LVEF）和短轴缩短率（LVFS）均得到显著提升。
组织学分析进一步证实，治疗减轻了心肌细胞肥大，减少了心肌间质的胶原纤维沉积（即纤维化）。
同时，反映心脏肥大和肺淤血程度的指标（心重/胫骨长度比、肺重/体重比）也显著下降。
分子水平上，与心肌肥大和纤维化相关的基因（如anp, bnp, col1, col3）表达也因治疗而下调。
转录组学分析结果显示，LL-VNS调控的基因显著富集于细胞外基质组织、肌肉结构发育和程序性细胞死亡等关键生物学过程。这些通路的变化与观察到的心脏结构和功能改善直接相关。
用选择性毒蕈碱乙酰胆碱受体拮抗剂阻断胆碱能信号后，LL-VNS 的所有心脏保护效应均被完全取消。证明了迷走神经末梢释放的乙酰胆碱是介导其治疗作用的核心分子。
综上，摩擦电纳米发电机技术为个性化、分阶段心力衰竭治疗奠定了新范式。
刺激电极采用直径为1 mm的卡夫电极（科斗脑机），其电极材料为铂，涂层材料为聚乳酸（PLA）。实验使用C57BL/6小鼠，经麻醉后进行神经信号采集，采集电极直接连接于每只小鼠颈部的左侧迷走神经。为实现同步神经信号采集，直接使用四极卡夫电极（科斗脑机），其中远端两电极用于刺激，近端两电极用于采集神经信号，电极间距为2 mm。神经刺激器连接平衡电容与电阻，以确保刺激的一致性。
