Sveitsin liittovaltion teknologiainstituutin (ETH Zurich) bioinsinöörit ovat kehittäneet prototyyppipolttoaineen
Polttokenno koostuu nanohiukkasanodistakuparipohjainen. Se pilkkoo glukoosin glukonihapoksi ja protoniksi tuottaakseen sähköä, joka saa virtaa sähköpiirille. Laite on kääritty kuitukangasmateriaaliin ja päällystetty alginaatilla, bioyhteensopivalla leväuutetuotteella.
Valmis polttokenno muistuttaa teetäpussi, mutta se voidaan istuttaa ihmisen ihon alle. Alginaatti imee kehon nestettä ja päästää glukoosia kulkemaan kudoksesta sisällä olevaan polttokennoon.
Tutkijat ovat yhdistäneet tämän lähteensähköä aiemmin kehitetyllä kapselilla, joka sisältää keinotekoisia beetasoluja. Ne jäljittelevät insuliinia tuottavan haiman endokriinisen osan toimintaa. Keinotekoisia soluja voidaan stimuloida tuottamaan ja erittämään hormonia sähkövirralla tai sinisellä LED-valolla.
Kaavio, joka havainnollistaa laitteen toimintaa, kuntestit hiirillä. Implantti aktivoi insuliinintuotannon verensokerin noustessa, hormoni alentaa verensokeria, minkä jälkeen virta katkeaa ja insuliinin tuotanto pysähtyy. Kuva: Maity D, et al, Adv. Mater.
Täydellinen järjestelmä yhdistää sähkön tuotannon jakontrolloitu insuliinin annostelu. Heti kun polttokenno rekisteröi ylimäärän glukoosia, se alkaa tuottaa energiaa. Tätä sähköenergiaa käytetään sitten solujen stimulointiin, mikä johtaa insuliinin tuotantoon ja vapautumiseen. Tämän seurauksena verensokeri laskee normaalille tasolle.
Tyypin 1 diabeteksessa elimistö tuottaaei tarpeeksi insuliinia. Tämä tarkoittaa, että potilaiden on saatava hormonia ulkopuolelta verensokeritasonsa säätelemiseksi. Yleensä tähän käytetään insuliinipumppuja, jotka on kiinnitetty suoraan kehoon. Nämä laitteet vaativat luotettavan virtalähteen, yleensä akkuja. Tutkijat uskovat, että itsenäinen implantoitava järjestelmä voisi olla kätevä vaihtoehto potilaille, joilla on tämän tyyppinen diabetes.
Lue lisää:
Biologit selvittävät, kuinka syöpäsolut pääsevät eroon immuunijärjestelmästä
Kvanttifysiikan avainteoria on vihdoin todistettu. Main
Nimetyt tuotteet, jotka suojaavat aivoja dementialta ja milloin niitä tulee käyttää
Kannessa: prototyyppi implantoitava polttokenno. Kuva: Fussenegger Lab, ETH Zurich