一项来自宾夕法尼亚州立大学的研究，为顽固性高血压患者打开了一扇非药物治疗的新窗口。该校研究团队开发出一种名为CaroFlex的3D打印生物电子植入物，它能够包裹在颈动脉周围，通过发送低频电脉冲来降低血压，全程无需缝合，也不依赖药物。

传统的植入式生物电子设备通常依赖刚性金属和塑料，但这类材料难以适应血管持续的舒张与收缩。这种机械特性上的不匹配，可能导致设备接触面随时间退化，并对周围组织造成损伤。CaroFlex的解决方案是在其结构中融入一层导电粘性水凝胶，使其能直接贴合在动脉壁上，从而规避上述问题。

研究负责人、宾州州立大学工程科学与力学助理教授周韬指出：“这类设备通常需要用缝线固定在组织上，而缝线久而久之会对接触的组织造成伤害。”CaroFlex的工作原理是靶向人体的压力反射系统——这是一套通过颈动脉窦内压力敏感神经末梢来调节血压的机制。植入物向这些受体传递电脉冲，向大脑发出信号，进而调节心率和血管张力。

在动物试验之前，研究团队已在实验室条件下评估了该设备的物理和电学性能。其水凝胶结构在被拉伸到原始长度的两倍以上才出现断裂，而粘合层在存储六个月后仍能保持稳定的性能。在大鼠实验中，五种电刺激参数设置中有四种使血压平均降低了超过15%。植入两周后的组织检查显示炎症和免疫反应极小。与传统的铂基电极相比，CaroFlex展现出了更稳定的组织接触面和更平稳的电输出。

周韬表示：“对很多患者来说，即使联合服用三到五种降压药，也无法缓解他们的高血压。”他认为，生物电子疗法可能为那些标准治疗无法控制的高血压患者提供另一条出路。研究团队指出，3D打印技术有助于加快开发针对心血管和其他慢性疾病的个性化生物电子植入物，并计划进一步优化该装置，之后推进到更大规模的动物研究。

据了解，周韬近期还主导开发了一种3D打印软质脑电极的方法，这些电极可按照患者个体独特的脑表面几何形状进行定制，旨在改善对神经退行性疾病的神经监测。这一系列研究正在勾勒一幅精准生物电子的未来图景。