心脏左心耳血栓是房颤患者常见的并发症一旦血栓发生会导致患者中风风险加剧。当前针对左心耳血栓常用的方式是口服抗凝药或实施左心耳封堵术但传统的金属封堵器常常面临封堵不全、血栓形成等难题。北京时间2026年3月5日中国科学院深圳先进技术研究院集成所徐天添团队联合中国医学科学院阜外医院潘湘斌团队在《自然》Nature发表论文首次研发出了一种可个性化适配所有左心耳类型的磁流体机器人Magnetofluids并提出了一种基于液体的心脏左心耳封堵的技术体系。该研究首次解决了心脏左心耳血栓治疗中面临的“封堵周围漏、器械相关性血栓、心肌损伤、内皮化不完全”等核心痛点实现了在猪模型上超过10个月的稳定封堵颠覆了目前临床上使用的基于金属封堵器的封堵手段标志着左心耳封堵技术从“固体适配”迈向“流体完全封堵”的全新阶段。该研究中深圳先进院研究员徐天添、吴新宇阜外医院主任医师潘湘斌、王首正为论文共同通讯作者浙医二院经血管植入器械研究院特聘研究员王姝原徐天添团队博士后阜外医院助理研究员鞠文浩、博士后庄东林中国科学技术大学博士生陈哲诚原徐天添团队硕士深圳湾实验室研究员赵东良为论文共同第一作者。深圳先进院为该研究第一单位。破解左心耳血栓临床难题心脏左心耳是左心房向外延伸的狭长管状结构具有调节左心房压力、储存血液、参与凝血、维持心脏功能等作用其内壁凹凸不平的结构易导致血流堵塞是房颤患者血栓形成的主要原因。而对于无法使用口服抗凝药的房颤患者来说左心耳封堵术是降低其中风风险的关键治疗手段。现有的封堵技术长期面临两大核心挑战一方面现有的金属封堵器质地坚硬需刺破心肌壁才能固定易导致封堵器周围漏、器械相关性血栓和心肌损伤硅胶等软封堵器需要过度扩张才能封堵易破坏心脏内血流动力学另一方面左心耳内部布满小梁间隙不同患者的左心耳形态千差万别固体封堵器难以完全适配未封堵的死角仍可能形成血栓导致患者中风。一直以来徐天添团队深耕磁控微型机器人技术。该项技术凭借无线操控、微创介入、精准靶向等优势成为解决微创介入诊疗临床痛点的重要方向。团队常年与多个临床团队积极开展合作致力于通过磁控技术实现临床难题的突破。2023年11月的一天徐天添团队正在围绕原位固化的磁流体机器人展开实验恰逢潘湘斌团队来访交流。徐天添团队在交流中了解到了左心耳封堵的临床难题。“普通流体材料难以对抗血流冲刷和心跳挤压难以实现安全封堵如果利用磁流体这类新型材料巧妙地利用外磁场作用以及本身的自适应塑形能力或许能克服解决左心耳封堵的临床难题。”徐天添说道。潘湘斌团队研发的超声引导介入技术体系可以实时显示心脏内部结构为植入磁流体提供了关键引导路径。双方一拍即合迅速开展实验研究。团队在离体猪上完成初步验证后对初版磁流体的磁性、流动性、固定性等方面进行了改进和优化最终研发出了一款新型磁流体机器人。该机器人可以经心脏介入导管进入左心耳中在磁力牵引下能成功对抗高速血流和剧烈心跳带来的干扰。与血液接触后它能快速原位固化继而形成完全贴合左心耳形状的磁凝胶对出血部位完全封堵。磁流体左心耳封堵术示意及封堵效果展示。深圳先进院供图效果超越临床最广泛使用的金属封堵器“从研究设想到实验落地再到论文投稿、返修、上线整个过程持续了两年多的时间。”论文共同第一作者王姝回忆。在研发过程中团队发现磁流体机器人在临床上实现左心耳封堵还存在诸多挑战。为此他们以钕铁硼颗粒为磁响应材料乙烯-乙烯醇共聚物的二甲基亚砜溶液为基载液通过仿真、体外实验确认合适的磁铁及覆盖位置并创新地通过聚乙烯醇粉末调控磁流体以促进心内膜的生长。团队通过聚焦临床实际需求构建起了完善的磁流体左心耳封堵技术体系填补了该领域内的技术空白。此外由于大鼠无法实施介入手术需开胸后直接注射封堵对科研人员的操作精度要求极高在猪模型验证实验中猪与犬体型、生理结构迥异需格外注意磁场摆放位置、磁流体固化时间每次实验都要进行充分的术前评估、反复预演。两年多的时间里研究团队常常在深圳、北京两地多次往返彻夜讨论、通宵实验成为了研究工作的常态。磁流体磁响应效果测试中。阜外医院供图验证效果显示这一新型磁流体机器人对左心耳的封堵效果优于作为临床最广泛使用的传统金属封堵器。研究人员在8头巴马猪、30只SD大鼠以及比格犬的跨物种验证中发现该材料在实验动物介入手术中无明显出血和心率异常。3D重建显示新型磁流体机器人能够彻底封堵左心耳血栓适用于各种复杂形态的左心耳。磁流体机器人在猪模型上植入2至10个月后固化后的磁凝胶表面可形成光滑完整的心内膜解剖学显示无器械相关性血栓形成和心肌损伤为团队提出的磁流体封堵术的有效性和安全性提供了有力支撑。审稿人对该成果评价道该研究将为左心耳封堵术确立全新策略基础有望解决现有器械面临的诸多问题。左心耳封堵迈向“液体封堵”阶段中国心房颤动管理指南2025指出全球房颤患者人数约为5970万例。其中相当比例的患者因左心耳形态复杂、高龄、出血风险高等因素无法耐受传统金属封堵器的植入。现有的金属封堵器即使有不同的型号也难以完全适配临床上复杂形态的左心耳。研究团队提出的新型磁流体封堵术有望为临床上左心耳封堵术的实施策略带来新思路。徐天添表示该研究开创了左心耳血栓“液体封堵”的介入治疗新模式为复杂腔隙的完全封堵提供了新范式是一次工程科学与医学交叉结合的成功案例。潘湘斌表示该研究解决了传统封堵技术的核心痛点为房颤患者尤其是左心耳形态复杂、无法耐受传统封堵器的患者提供了更安全、长效的卒中预防方案可减少二次手术风险和医疗成本。未来研究团队将进一步围绕左心耳封堵后磁凝胶表面内皮的生成机制以及更长期的安全性方面展开探索并推动该新型磁流体向临床应用进行转化。相关论文信息https://www.nature.com/articles/s41586-025-10091-1