혈액 내 과잉 포도당을 전기로 바꾸는 임플란트 개발

스위스 취리히 연방공과대학(ETH Zurich)의 생명공학자들이 프로토타입 연료를 개발했습니다.

피부 아래에 이식되는 요소와혈당을 전기 에너지로 변환합니다. 그 에너지는 인공 베타세포가 들어있는 캡슐을 이용해 인슐린을 생산하는 데 사용된다. 설치는 제1형 당뇨병에 대처하는 데 도움이 됩니다.

연료전지는 나노입자 양극으로 구성됩니다.구리 기반. 이는 포도당을 글루콘산과 양성자로 분해하여 전기를 생산하고, 이는 전기 회로에 전력을 공급합니다. 이 장치는 부직포 소재로 포장되어 있으며 생체 적합성 조류 추출물 제품인 알지네이트로 코팅되어 있습니다. 

완성된 연료 전지는 차를 닮았다향주머니, 그러나 그것은 인간 피부의 밑에 이식될 수 있습니다. 알지네이트는 체액을 흡수하고 포도당이 조직에서 내부의 연료 전지로 전달되도록 합니다.

연구원들은 이 소스를 연결했습니다.인공 베타 세포를 포함하는 이전에 개발된 캡슐로 전기. 그들은 인슐린을 생산하는 췌장의 내분비 부분의 작용을 모방합니다. 전류 또는 청색 LED 조명을 사용하여 인공 세포를 자극하여 호르몬을 생산하고 분비할 수 있습니다.

다음과 같은 경우 장치의 작동을 설명하는 다이어그램쥐에 대한 테스트. 임플란트는 혈당 수치가 상승하면 인슐린 생산을 활성화하고, 호르몬은 혈당 수치를 낮추며, 그 후 전원이 꺼지고 인슐린 생산이 중단됩니다. 이미지: Maity D, 외, Adv. 교배.

전체 시스템은 발전과인슐린의 조절된 전달. 연료 전지가 과도한 포도당을 등록하자마자 에너지를 생성하기 시작합니다. 이 전기 에너지는 세포를 자극하는 데 사용되며, 그 결과 인슐린이 생성되고 방출됩니다. 결과적으로 혈당은 정상 수준으로 떨어집니다.

제1형 당뇨병에서 신체는 다음을 생성합니다.인슐린이 충분하지 않습니다. 이것은 환자가 혈당 수치를 조절하기 위해 외부로부터 호르몬을 공급받아야 함을 의미합니다. 이를 위해 일반적으로 신체에 직접 부착되는 인슐린 펌프가 사용됩니다. 이러한 장치에는 일반적으로 배터리와 같은 신뢰할 수 있는 전원이 필요합니다. 연구자들은 독립적인 이식형 시스템이 이러한 유형의 당뇨병 환자에게 편리한 대안이 될 수 있다고 믿습니다.

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표지: 프로토타입 이식형 연료 전지. 이미지: Fussenegger Lab, ETH Zurich