Des bioingénieurs de l'École polytechnique fédérale de Zurich (ETH Zurich) ont développé un prototype de carburant
La pile à combustible est constituée d'une anode à nanoparticulesà base de cuivre. Il décompose le glucose en acide gluconique et en proton pour produire de l'électricité, qui alimente un circuit électrique. Le dispositif est enveloppé dans un matériau non tissé et recouvert d'alginate, un produit d'extrait d'algues biocompatible.
La pile à combustible finie ressemble à un thésachet, mais il peut être implanté sous la peau humaine. L'alginate absorbe les fluides corporels et permet au glucose de passer du tissu à la pile à combustible à l'intérieur.
Les chercheurs ont relié cette sourcel'électricité avec une capsule précédemment développée contenant des cellules bêta artificielles. Ils imitent le travail de la partie endocrinienne du pancréas, qui produit de l'insuline. Les cellules artificielles peuvent être stimulées pour produire et sécréter l'hormone à l'aide d'un courant électrique ou d'une lumière LED bleue.
Schéma illustrant le fonctionnement de l'appareil lorsquetests sur des souris. L'implant active la production d'insuline lorsque la glycémie augmente, l'hormone abaisse la glycémie, après quoi l'alimentation est coupée et la production d'insuline s'arrête. Image : Maity D, et coll., Adv. Maître.
Le système complet combine la production d'énergie etadministration contrôlée d'insuline. Dès que la pile à combustible enregistre un excès de glucose, elle commence à produire de l'énergie. Cette énergie électrique est ensuite utilisée pour stimuler les cellules, ce qui entraîne la production et la libération d'insuline. En conséquence, la glycémie chute à des niveaux normaux.
Dans le diabète de type 1, le corps produitpas assez d'insuline. Cela signifie que les patients doivent recevoir l'hormone de l'extérieur afin de réguler leur glycémie. En règle générale, on utilise pour cela des pompes à insuline, qui sont directement fixées au corps. Ces appareils nécessitent une source d'alimentation fiable, généralement des piles. Les chercheurs pensent qu'un système implantable autonome pourrait constituer une alternative pratique pour les patients atteints de ce type de diabète.
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En couverture : un prototype de pile à combustible implantable. Image: Fussenegger Lab, ETH Zurich