قام المهندسون الحيويون من ETH Zurich بتطوير نموذج أولي للوقود
تتكون خلية الوقود من أنود جسيمات متناهية الصغرعلى أساس النحاس. فهو يكسر الجلوكوز إلى حمض الغلوكونيك والبروتون لإنتاج الكهرباء، التي تشغل الدائرة الكهربائية. الجهاز مغلف بمادة غير منسوجة ومغطى بالجينات، وهو منتج مستخلص من الطحالب متوافق حيويا.
تشبه خلية الوقود النهائية الشايكيس ، ولكن يمكن زراعته تحت جلد الإنسان. يمتص الألجينات سوائل الجسم ويسمح للجلوكوز بالمرور من الأنسجة إلى خلية الوقود بالداخل.
ربط الباحثون هذا المصدرالكهرباء مع كبسولة مطورة مسبقًا تحتوي على خلايا بيتا اصطناعية. إنها تحاكي عمل جزء الغدد الصماء من البنكرياس ، الذي ينتج الأنسولين. يمكن تحفيز الخلايا الاصطناعية لإنتاج وإفراز الهرمون باستخدام تيار كهربائي أو ضوء LED أزرق.
رسم بياني يوضح تشغيل الجهاز متىاختبارات على الفئران. تقوم الغرسة بتنشيط إنتاج الأنسولين عندما ترتفع مستويات الجلوكوز في الدم، ويخفض الهرمون مستويات السكر في الدم، وبعد ذلك يتم إيقاف الطاقة ويتوقف إنتاج الأنسولين. الصورة: مايتي د، وآخرون، المحامي. ماطر.
يجمع النظام الكامل بين توليد الطاقة وتوصيل الأنسولين الخاضع للرقابة. بمجرد أن تسجل خلية الوقود فائضًا من الجلوكوز ، فإنها تبدأ في توليد الطاقة. ثم يتم استخدام هذه الطاقة الكهربائية لتحفيز الخلايا ، مما يؤدي إلى إنتاج الأنسولين وإفرازه. نتيجة لذلك ، ينخفض سكر الدم إلى المستويات الطبيعية.
في مرض السكري من النوع 1 ، ينتج الجسملا يكفي الأنسولين. وهذا يعني أن المرضى يجب أن يتلقوا الهرمون من الخارج لتنظيم مستويات السكر في الدم. كقاعدة عامة ، يتم استخدام مضخات الأنسولين لهذا الغرض ، والتي يتم توصيلها مباشرة بالجسم. تتطلب هذه الأجهزة مصدر طاقة موثوقًا به ، عادةً بطاريات. يعتقد الباحثون أن نظام الزرع القائم بذاته يمكن أن يكون بديلاً مناسبًا لمرضى هذا النوع من مرض السكري.
قراءة المزيد:
يكتشف علماء الأحياء كيف تهرب الخلايا السرطانية من جهاز المناعة
أخيرًا تم إثبات النظرية الأساسية لفيزياء الكم. رئيسي
المنتجات المسماة تحمي الدماغ من الخرف ، ومتى يتم استخدامها
على الغلاف: نموذج أولي لخلية وقود قابلة للزرع. الصورة: Fussenegger Lab، ETH Zurich