I bioingegneri dell'ETH di Zurigo hanno sviluppato un prototipo di carburante
La cella a combustibile è costituita da un anodo di nanoparticellea base di rame. Scompone il glucosio in acido gluconico e un protone per produrre elettricità, che alimenta un circuito elettrico. Il dispositivo è avvolto in materiale non tessuto e rivestito con alginato, un prodotto estratto di alghe biocompatibile.
La cella a combustibile finita assomiglia a un tèbustina, ma può essere impiantato sotto la pelle umana. L'alginato assorbe i fluidi corporei e permette al glucosio di passare dal tessuto alla cella a combustibile all'interno.
I ricercatori hanno collegato questa fonteelettricità con una capsula precedentemente sviluppata contenente cellule beta artificiali. Imitano il lavoro della parte endocrina del pancreas, che produce insulina. Le cellule artificiali possono essere stimolate a produrre e secernere l'ormone utilizzando una corrente elettrica o una luce LED blu.
Diagramma che illustra il funzionamento del dispositivo quandotest sui topi. L'impianto attiva la produzione di insulina quando i livelli di glucosio nel sangue aumentano, l'ormone abbassa i livelli di zucchero nel sangue, dopodiché l'alimentazione viene interrotta e la produzione di insulina si interrompe. Immagine: Maity D, et al, Adv. Madre.
Il sistema completo combina la produzione di energia econsegna controllata di insulina. Non appena la cella a combustibile registra un eccesso di glucosio, inizia a generare energia. Questa energia elettrica viene quindi utilizzata per stimolare le cellule, che si traduce nella produzione e nel rilascio di insulina. Di conseguenza, la glicemia scende a livelli normali.
Nel diabete di tipo 1, il corpo producenon abbastanza insulina. Ciò significa che i pazienti devono ricevere l'ormone dall'esterno per regolare i loro livelli di zucchero nel sangue. Di norma, per questo vengono utilizzate pompe per insulina, che sono attaccate direttamente al corpo. Questi dispositivi richiedono una fonte di alimentazione affidabile, generalmente batterie. I ricercatori ritengono che un sistema impiantabile autonomo potrebbe essere una comoda alternativa per i pazienti con questo tipo di diabete.
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In copertina: un prototipo di cella a combustibile impiantabile. Immagine: Fussenegger Lab, ETH Zurigo