Bioingeniører fra det sveitsiske føderale instituttet for teknologi Zürich (ETH Zurich) har utviklet en prototype drivstoff
Brenselcellen består av en nanopartikkelanodekobberbasert. Det bryter ned glukose til glukonsyre og et proton for å produsere elektrisitet, som driver en elektrisk krets. Enheten er pakket inn i ikke-vevd materiale og belagt med alginat, et biokompatibelt algeekstraktprodukt.
Den ferdige brenselcellen ligner en tepose, men den kan implanteres under menneskelig hud. Alginatet absorberer kroppsvæske og lar glukose passere fra vevet til brenselcellen inne.
Forskere har koblet denne kildenelektrisitet med en tidligere utviklet kapsel som inneholder kunstige betaceller. De etterligner arbeidet til den endokrine delen av bukspyttkjertelen, som produserer insulin. Kunstige celler kan stimuleres til å produsere og skille ut hormonet ved hjelp av en elektrisk strøm eller blått LED-lys.
Diagram som illustrerer driften av enheten nårtester på mus. Implantatet aktiverer insulinproduksjonen når blodsukkernivået stiger, hormonet senker blodsukkernivået, hvoretter strømmen slås av og insulinproduksjonen stopper. Bilde: Maity D, et al, Adv. Mater.
Det komplette systemet kombinerer kraftproduksjon ogkontrollert tilførsel av insulin. Så snart brenselcellen registrerer et overskudd av glukose, begynner den å generere energi. Denne elektriske energien brukes deretter til å stimulere cellene, noe som resulterer i produksjon og frigjøring av insulin. Som et resultat synker blodsukkeret til normale nivåer.
Ved type 1 diabetes produserer kroppenikke nok insulin. Det betyr at pasienter må få hormonet utenfra for å regulere blodsukkernivået. Som regel brukes insulinpumper til dette, som festes direkte til kroppen. Disse enhetene krever en pålitelig strømkilde, vanligvis batterier. Forskerne mener at et selvstendig implanterbart system kan være et praktisk alternativ for pasienter med denne typen diabetes.
Les mer:
Biologer oppdager hvordan kreftceller unngår immunsystemet
Nøkkelteorien om kvantefysikk har endelig blitt bevist. Hoved
Navngitte produkter som beskytter hjernen mot demens, og når de skal brukes
På omslaget: en prototype implanterbar brenselcelle. Bilde: Fussenegger Lab, ETH Zürich