Биоинженеры из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) разработали прототип топливного
Ogniwo paliwowe składa się z anody nanocząstkowejna bazie miedzi. Rozkłada glukozę na kwas glukonowy i proton w celu wytworzenia energii elektrycznej, która zasila obwód elektryczny. Urządzenie jest owinięte włókniną i pokryte alginianem, biokompatybilnym produktem na bazie ekstraktu z alg.
Gotowe ogniwo paliwowe przypomina herbatęsaszetce, ale można go wszczepić pod ludzką skórę. Alginian absorbuje płyny ustrojowe i umożliwia przechodzenie glukozy z tkanki do wnętrza ogniwa paliwowego.
Naukowcy połączyli to źródłoenergii elektrycznej z wcześniej opracowaną kapsułką zawierającą sztuczne komórki beta. Naśladują pracę endokrynnej części trzustki, która produkuje insulinę. Sztuczne komórki można stymulować do produkcji i wydzielania hormonu za pomocą prądu elektrycznego lub niebieskiego światła LED.
Schemat ilustrujący działanie urządzenia przytesty na myszach. Implant aktywuje produkcję insuliny, gdy wzrasta poziom glukozy we krwi, hormon obniża poziom cukru we krwi, po czym następuje wyłączenie zasilania i zatrzymanie produkcji insuliny. Zdjęcie: Maity D i in., Adv. Matko.
Kompletny system łączy wytwarzanie energii ikontrolowane podawanie insuliny. Gdy tylko ogniwo paliwowe zarejestruje nadmiar glukozy, zaczyna generować energię. Ta energia elektryczna jest następnie wykorzystywana do stymulacji komórek, co skutkuje produkcją i uwalnianiem insuliny. W rezultacie poziom cukru we krwi spada do normalnego poziomu.
W cukrzycy typu 1 organizm produkujeza mało insuliny. Oznacza to, że pacjenci muszą otrzymywać hormon z zewnątrz, aby regulować poziom cukru we krwi. Z reguły stosuje się do tego pompy insulinowe, które są przymocowane bezpośrednio do ciała. Urządzenia te wymagają niezawodnego źródła zasilania, zwykle baterii. Naukowcy uważają, że samodzielny wszczepialny system może być wygodną alternatywą dla pacjentów z tego typu cukrzycą.
Czytaj więcej:
Biolodzy odkrywają, w jaki sposób komórki rakowe wymykają się układowi odpornościowemu
Kluczowa teoria fizyki kwantowej została w końcu udowodniona. Główny
Nazwane produkty, które chronią mózg przed demencją i kiedy ich używać
Na okładce: prototypowe wszczepialne ogniwo paliwowe. Zdjęcie: Fussenegger Lab, ETH Zurich