Ćelija glukoze za napajanje medicinskih implantata

Naučnici sa MIT-a stvorili su ćeliju glukoze koja je dovoljno mala i moćna da napaja medicinske implantate koristeći šećer prisutan u našoj krvi.

Ultratanki uređaj se oslanja na keramički materijal kao elektrolit i platinske anode/katode. Istraživači su bili u mogućnosti da postave nešto više od 150 gorivih ćelija na čip, a pojedinačne ćelije proizvode vršni napon od približno 80 milivolti kada je rastvor glukoze prošao preko njih, stavljajući ih u opseg zahteva za snagom za mnoge implantirane uređaje.

Medicinske tehnologije za implantaciju vode nas ka potpuno novom svetu praćenja zdravlja u realnom vremenu i naprednog lečenja. Od dijabetesa do neuromodulacije, potencijalne primene su skoro beskrajne. Međutim, uvek postoji dosadno pitanje napajanja takvih implantata.

Baterije se na kraju istroše, što zahteva uklanjanje i zamenu, dok su žice koje probijaju kožu glomazne i predstavljaju očigledan rizik od infekcije. Tehnologije bežičnog punjenja su alternativa, ali su uglavnom u povojima i verovatno bi i dalje zahtevale spoljni uređaj za punjenje koji se nosi na koži.

Ova najnovija tehnologija ima za cilj da dobije energiju iz sopstvenog tela, a posebno iz glukoze u našoj krvi, izbegavajući potrebu za baterijama, žicama ili spoljnim punjačima. „Glukoza je svuda u telu, a ideja je da se prikupi ova lako dostupna energija i koristi za napajanje implantabilnih uređaja“, rekao je Philipp Simons, istraživač uključen u studiju. “U našem radu pokazujemo novu elektrohemiju gorivih ćelija glukoze.”

Novi uređaji su neverovatno tanki na 400 nanometara, što je otprilike 1/100 prečnika ljudske kose. Zanimljivo je da su gorivne ćelije takođe veoma otporne na temperaturu i mogu da izdrže do 600 stepeni Celzijusa bez oštećenja, što im omogućava da se sterilišu toplotom pre implantacije.

Elektrolit u novim ćelijama za gorivo je keramički i napravljen je od materijala zvanog cerije, koji ima prednosti mehaničke stabilnosti, biokompatibilnosti i jonske provodljivosti, a već se široko koristi u vodoničnim gorivnim ćelijama. „Ceria se aktivno proučava u zajednici za istraživanje raka“, rekao je Simons. „Takođe je sličan cirkonijumu, koji se koristi u implantatima zuba, biokompatibilan je i bezbedan.

Izvor: medgaget