新型植入式燃料電池可用血糖發(fā)電
瑞士研究人員研制出一種微型燃料電池,能用血液中多余的葡萄糖(血糖)發(fā)電,便捷可靠地為植入式醫(yī)療器械供電,無(wú)須外部電源。
瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院研究人員近期在德國(guó)《先進(jìn)材料》雜志上發(fā)表論文說(shuō),他們將這種電池與人工模擬胰島B細(xì)胞相結(jié)合,制造出利用多余血糖自動(dòng)驅(qū)動(dòng)胰島素釋放、電能自給自足的裝置,在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中取得成功。
新型燃料電池比人類指甲蓋略大,其核心部件是由含銅的納米材料制成的電極,能將葡萄糖分解成葡萄糖酸和質(zhì)子,產(chǎn)生電能。納米材料由無(wú)紡布包裹,表面涂有可醫(yī)用的海藻酸鹽。電池植入動(dòng)物體內(nèi)后,體液浸潤(rùn)海藻酸鹽,使葡萄糖分子進(jìn)入燃料電池。
該學(xué)院研究人員此前曾用基因工程手段培育出人工模擬胰島B細(xì)胞,能在電壓控制下釋放胰島素。結(jié)合上述兩種技術(shù)的裝置在血糖過(guò)高時(shí)會(huì)激活燃料電池,分解葡萄糖產(chǎn)生電力,刺激人工模擬胰島B細(xì)胞釋放胰島素以降低血糖。血糖回到正常水平后,燃料電池停止運(yùn)作,胰島素釋放中止。在患有Ⅰ型糖尿病的小鼠身上,該裝置有效控制了血糖,而且燃料電池表現(xiàn)出良好的耐久性。
研究人員說(shuō),這種燃料電池產(chǎn)生的電能不僅足以驅(qū)動(dòng)體內(nèi)醫(yī)療器械,還有余力與外部設(shè)備如智能手機(jī)聯(lián)通,幫助患者和醫(yī)生監(jiān)測(cè)指標(biāo)變化、調(diào)節(jié)體內(nèi)裝置運(yùn)行。不過(guò)研究人員也表示,要將該技術(shù)應(yīng)用于人體,還有很長(zhǎng)的路要走。
?。ㄐ氯A社發(fā))
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