Bioingenieros del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zurich (ETH Zurich) han desarrollado un prototipo de combustible
La pila de combustible consta de un ánodo de nanopartículas.a base de cobre. Descompone la glucosa en ácido glucónico y un protón para producir electricidad, que alimenta un circuito eléctrico. El dispositivo está envuelto en material no tejido y recubierto con alginato, un producto de extracto de algas biocompatible.
La celda de combustible terminada se asemeja a un té.bolsita, pero se puede implantar debajo de la piel humana. El alginato absorbe fluidos corporales y permite que la glucosa pase del tejido al interior de la celda de combustible.
Los investigadores han conectado esta fuenteelectricidad con una cápsula previamente desarrollada que contiene células beta artificiales. Imitan el trabajo de la parte endocrina del páncreas, que produce insulina. Las células artificiales pueden estimularse para que produzcan y secreten la hormona utilizando una corriente eléctrica o una luz LED azul.
Diagrama que ilustra el funcionamiento del dispositivo cuandopruebas en ratones. El implante activa la producción de insulina cuando aumentan los niveles de glucosa en sangre, la hormona reduce los niveles de azúcar en sangre, después de lo cual se corta la energía y se detiene la producción de insulina. Imagen: Maity D, et al, Adv. Madre.
El sistema completo combina generación de energía ysuministro controlado de insulina. Tan pronto como la celda de combustible registra un exceso de glucosa, comienza a generar energía. Esta energía eléctrica luego se usa para estimular las células, lo que resulta en la producción y liberación de insulina. Como resultado, el azúcar en la sangre cae a niveles normales.
En la diabetes tipo 1, el cuerpo produceno hay suficiente insulina. Esto significa que los pacientes deben recibir la hormona del exterior para regular sus niveles de azúcar en la sangre. Por regla general, para esto se utilizan bombas de insulina, que se conectan directamente al cuerpo. Estos dispositivos requieren una fuente de energía confiable, generalmente baterías. Los investigadores creen que un sistema implantable autónomo podría ser una alternativa conveniente para los pacientes con este tipo de diabetes.
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En la portada: prototipo de pila de combustible implantable. Imagen: Fussenegger Lab, ETH Zurich