Bioengenheiros da ETH Zurique desenvolveram um protótipo de combustível
A célula de combustível consiste em um ânodo de nanopartículasà base de cobre. Ele decompõe a glicose em ácido glucônico e um próton para produzir eletricidade, que alimenta um circuito elétrico. O dispositivo é envolto em material não tecido e revestido com alginato, um extrato de algas biocompatível.
A célula de combustível acabada se assemelha a um chásachê, mas pode ser implantado sob a pele humana. O alginato absorve o fluido corporal e permite que a glicose passe do tecido para a célula de combustível interna.
Pesquisadores conectaram esta fonteeletricidade com uma cápsula previamente desenvolvida contendo células beta artificiais. Eles imitam o trabalho da parte endócrina do pâncreas, que produz insulina. Células artificiais podem ser estimuladas a produzir e secretar o hormônio usando uma corrente elétrica ou luz LED azul.
Diagrama ilustrando a operação do dispositivo quandotestes em ratos. O implante ativa a produção de insulina quando os níveis de glicose no sangue aumentam, o hormônio reduz os níveis de açúcar no sangue, após o que a energia é desligada e a produção de insulina é interrompida. Imagem: Maity D, et al, Adv. Matéria.
O sistema completo combina geração de energia eliberação controlada de insulina. Assim que a célula de combustível registra um excesso de glicose, ela começa a gerar energia. Essa energia elétrica é então usada para estimular as células, o que resulta na produção e liberação de insulina. Como resultado, o açúcar no sangue cai para níveis normais.
No diabetes tipo 1, o corpo produzinsulina insuficiente. Isso significa que os pacientes devem receber o hormônio de fora para regular seus níveis de açúcar no sangue. Via de regra, para isso são utilizadas bombas de insulina, que são acopladas diretamente ao corpo. Esses dispositivos requerem uma fonte de energia confiável, geralmente baterias. Os pesquisadores acreditam que um sistema implantável independente pode ser uma alternativa conveniente para pacientes com esse tipo de diabetes.
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Na capa: um protótipo de célula de combustível implantável. Imagem: Fussenegger Lab, ETH Zurich