血液中の余分なブドウ糖を電気に変換するインプラントを開発

チューリッヒ工科大学のバイオエンジニアがプロトタイプ燃料を開発

皮膚の下に埋め込まれる要素と、血糖を電気エネルギーに変換します。このエネルギーは、人工ベータ細胞を含むカプセルを使用してインスリンを生成するために使用されます。この設置は 1 型糖尿病への対処に役立ちます。

燃料電池はナノ粒子アノードで構成されています銅ベース。グルコースをグルコン酸とプロトンに分解して電気を生成し、電気回路に電力を供給します。このデバイスは不織布で包まれ、生体適合性のある藻類抽出製品であるアルギン酸塩でコーティングされています。

完成した燃料電池はお茶に似ています小袋ですが、人間の皮膚の下に埋め込むことができます。アルギネートは体液を吸収し、グルコースが組織から内部の燃料電池に通過できるようにします.

研究者はこのソースを接続しました人工ベータ細胞を含む以前に開発されたカプセルによる電気。それらは、インスリンを生成する膵臓の内分泌部分の働きを模倣しています。電流または青色 LED ライトを使用して、人工細胞を刺激してホルモンを生成および分泌させることができます。

時の装置の動作を説明する図マウスでのテスト。血糖値が上昇するとインプラントがインスリン生成を活性化し、ホルモンが血糖値を低下させ、その後電源がオフになりインスリン生成が停止します。画像: Maity D 他、Adv.メーター。

完全なシステムは、発電とインスリンの制御された送達。燃料電池が過剰なグルコースを記録するとすぐに、エネルギーを生成し始めます。この電気エネルギーは細胞を刺激するために使用され、その結果、インスリンが生成および放出されます。その結果、血糖値は正常なレベルに低下します。

1型糖尿病では、体はインスリンが足りない。これは、患者が血糖値を調節するために外部からホルモンを摂取しなければならないことを意味します.原則として、これにはインスリンポンプが使用され、体に直接取り付けられます。これらのデバイスには、信頼できる電源 (通常はバッテリー) が必要です。研究者は、自己完結型の埋め込み型システムが、このタイプの糖尿病患者にとって便利な代替手段になる可能性があると考えています.

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表紙:植込み型燃料電池のプロトタイプ。画像: Fussenegger Lab、ETH チューリッヒ