■本报记者 刁雯蕙
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。目前针对左心耳血栓的治疗方式主要有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。
针对这一临床难题，中国科学院深圳先进技术研究院研究员徐天添团队联合中国医学科学院阜外医院教授潘湘斌团队，首次研发出一种可个性化适配所有左心耳类型的磁流体机器人，并提出了一套基于液体的心脏左心耳封堵技术体系。相关研究成果近日发表在《自然》杂志。
该研究首次解决了心脏左心耳血栓治疗中的“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。
破解临床难题
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、参与凝血和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部位。
对于无法使用口服抗凝药的房颤患者，左心耳封堵术是降低中风风险的关键治疗手段。
现有封堵技术长期面临两大核心挑战：一方面，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；而硅胶等软封堵器则需要过度扩张才能实现封堵，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，且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，造成中风风险。
长期以来，徐天添团队专注于磁控微型机器人技术，该技术凭借无线操控、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。
2023年11月，徐天添团队在进行原位固化磁流体机器人的相关实验时，正巧迎来潘湘斌团队的交流访问。交流过程中，徐天添团队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。如果使用磁流体这类新型材料，巧妙利用外磁场作用及其自适应塑形能力，或许能解决左心耳封堵的临床难题。” —— 徐天添
潘湘斌团队研发的超声引导介入技术体系，能够实时显示心脏内部结构，为磁流体植入提供了关键引导路径。双方迅速达成共识，开展联合实验研究。
初步验证在离体猪身上完成后，团队对磁流体的磁性、流动性和固定性等性能进行了多次优化，最终研发出一款新型磁流体机器人。该机器人通过心脏介入导管进入左心耳，在磁力牵引下成功对抗高速血流和剧烈心跳的干扰。与血液接触后，磁流体能迅速原位固化，形成完全贴合左心耳形状的磁凝胶，实现封堵出血部位。
效果超越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、返修及发表，历时两年多。
研发过程中，团队发现磁流体机器人在临床应用中仍面临诸多挑战。为此，他们采用钕铁硼颗粒作为磁响应材料，乙烯-乙烯醇共聚物的二甲基亚砜溶液为基载液，通过仿真和体外实验确定最适磁铁及其安装位置，并创新使用聚乙烯醇粉末调控磁流体以促进心内膜生长。团队将临床实际需求融入技术体系建设，填补了磁流体左心耳封堵领域的技术空白。
由于大鼠无法进行介入手术，只能开胸注射封堵，对操作精度要求极高；而猪模型与犬类在体型及生理结构上有显著差异，需特别注意磁场摆放位置和磁流体固化时间。每次实验前均进行充分术前评估和反复预演。两年多来，研究团队在深圳和北京两地多次往返，彻夜讨论、通宵实验成为常态。
验证结果显示，该新型磁流体机器人对左心耳封堵效果优于目前临床最广泛使用的传统金属封堵器。
跨物种验证中发现，该材料在实验动物介入手术中未引发明显出血及心率异常。3D重建显示，磁流体机器人能够彻底封堵复杂形态的左心耳血栓。植入猪模型2至10个月后，固化后的磁凝胶表面形成光滑完整的心内膜。解剖结果显示无器械相关性血栓和心肌损伤，有力支撑了磁流体封堵术的有效性与安全性。
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，全球房颤患者约为5970万，其中相当比例因左心耳形态复杂、高龄或出血风险高，无法耐受传统金属封堵器植入。即使金属封堵器有多种型号，也难以完全适配复杂左心耳形态。
该研究团队提出的新型磁流体封堵术，有望为临床左心耳封堵术的实施策略带来创新思路。
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，是工程科学与医学交叉结合的成功案例。”
潘湘斌补充道：“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且无法耐受传统封堵器者，提供了更安全且长效的卒中预防方案，有助于降低二次手术风险和医疗成本。”
未来，研究团队将进一步探索左心耳封堵后磁凝胶表面内皮生成机制及更长期的安全性，并推动该磁流体技术向临床应用转化。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41586-025-10091-1
https://finance.sina.com.cn/tech/roll/2026-03-12/doc-inhqsnwu5017449.shtml