Szwajcarscy naukowcy stworzyli ogniwo paliwowe, które można wszczepić w ciało. Ma ono wytwarzać energię elektryczną z nadmiaru cukru we krwi
Niektóre choroby, takie jak problemy z sercem i cukrzyca typu 1, wymagają użycia specjalistycznych urządzeń medycznych w celach leczenia. Te zaś powinny być wyposażone w niezawodne źródła energii, by działać prawidłowo.
Badacze z Bazylei utworzyli wszczepialne ogniwo paliwowe, które w celu wytworzenia energii, pobiera nadmiar glukozy z krwi człowieka.
We wnętrzu opracowanego przez naukowców ogniwa znajduje się elektroda wykonana z nanocząsteczek na bazie miedzi. Anoda rozkłada pobraną glukozę na kwas glukonowy i protony, wytwarzając w ten sposób energię elektryczną.
Ogniwo paliwowe, opracowane przez badaczy, wytworzono z alg pokrytych włókniną i alginianem. Alginiany, pochodzące z wodorostów, są używane np. w celu zapobiegania wytwarzania kryształów cukru. Urządzenie umieszcza się pod skórą człowieka. Alginiany wchłaniają płyny ustrojowe i zapewniają przepływ glukozy do ogniwa paliwowego.
Naukowcy połączyli ogniwo z kapsułką wyposażoną w sztuczne komórki beta. Kapsułki te odpowiadają za produkcję i wydzielanie do organizmu insuliny.
System łączy więc wytwarzanie energii i dawkowanie do organizmu odpowiedniej ilości insuliny. W momencie, gdy ogniwo paliwowe wykryje – na podstawie analizy krwi – nadmiar glukozy, następuje proces wytwarzania energii elektrycznej. Po jej wytworzeniu urządzenie stymuluje komórki do produkcji insuliny i dostarcza ją do organizmu.
W rezultacie działania urządzenia poziom cukru we krwi spada i normuje się. W momencie uzyskania pożądanego poziomu produkcja energii elektrycznej i dawkowanie insuliny zatrzymują się.
Energia elektryczna służy także do połączenia wszczepionego systemu z urządzeniami takimi jak smartfony. Użytkownicy mogą kontrolować działanie systemu za pomocą aplikacji. W planach jest także umożliwienie użytkowania danych pozyskanych w ten sposób przez lekarzy, który mogliby natychmiastowo reagować na pogorszenie się zdrowia pacjenta.
Opracowane urządzenie jest na razie prototypem, który został dotychczas przetestowany jedynie na myszach. Droga do zastosowania go u ludzi jest na razie długa i wymaga następnych badań.
Źródło zdjęć: Shutterstock
Źródło tekstu: HVG, oprac. własne
