工程師於賓州州立大學（Penn State）研發出一款柔性電子植入物，能夠包裹在主要動脈上，透過輕微的電刺激來降低血壓，為對藥物無反應的患者提供可能的替代方案。這款名為 CaroFlex 的設備結合了 3D 打印的可延展電子元件和一種類膠黏合劑，能夠直接粘附於活組織上，無需縫合。在動物實驗中，該系統成功降低了血壓，同時避免了傳統植入物常見的刺激和組織損傷。研究人員表示，這項技術最終可能支持對抗藥物抗性高血壓的新療法，這是一種使許多美國人依賴多種藥物但效果有限的疾病。
大多數可植入的生物電子設備使用剛性金屬和塑料，難以隨著血管自然運動。動脈在循環過程中不斷擴張和收縮，這對附著在其表面的剛性設備造成壓力，隨著時間推移，這種運動可能削弱植入物的連接並損傷附近的組織。賓州州立大學的團隊採取了不同的方法。研究人員使用導電水凝膠構建 CaroFlex，這種柔性材料能夠與生物組織的靈活性緊密匹配。該植入物還使用了一層粘附性水凝膠，能夠在無需外科縫合的情況下，直接與動脈壁結合。
CaroFlex 針對身體的壓力感應系統，即通過神經信號調節血壓的內建系統。該植入物放置在頸動脈竇附近，這是頸動脈的一部分，包含對壓力敏感的神經末梢。這些感受器不斷監控血流變化並向大腦發送信號，從而調整心率和血管緊張度。透過發送低頻電脈衝，植入物刺激這些感受器，影響身體對血壓上升的反應。研究人員表示，對於許多患者，即使服用三到五種藥物的組合，仍無法緩解高血壓。
他們補充説，生物電子治療可能為那些標準治療無法控制的高血壓患者提供另一種選擇。
在動物測試之前，研究人員在實驗室中評估了植入物的耐用性和電性能。水凝膠結構的拉伸度超過原始尺寸的兩倍後才會斷裂。該粘附材料在儲存六個月後仍保持穩定性能。隨後，研究團隊將 CaroFlex 植入老鼠中，並在短暫的刺激會話期間監測血壓變化。在五個測試的電設定中，有四個平均降低了超過 15% 的血壓。
研究人員還將該設備與傳統的鉑基電極進行比較，根據團隊的説法，CaroFlex 與組織的接觸更為可靠，並提供更穩定的電性能。在植入兩週後，周圍組織幾乎沒有出現炎症或免疫系統活動的跡象。研究人員目前計劃進一步優化該設備，然後推進到更大型的動物研究和未來的人類臨牀測試。他們還認為，3D 打印技術可以加速個性化生物電子植入物的開發，用於心血管疾病和其他慢性疾病。