Bioinžinieri zo Švajčiarskeho federálneho technologického inštitútu Zurich (ETH Zurich) vyvinuli prototyp paliva
Palivový článok pozostáva z nanočasticovej anódyna báze medi. Rozkladá glukózu na kyselinu glukónovú a protón na výrobu elektriny, ktorá napája elektrický obvod. Zariadenie je zabalené do netkaného materiálu a potiahnuté alginátom, biokompatibilným produktom s extraktom z rias.
Hotový palivový článok pripomína čajvrecúška, ale dá sa implantovať pod ľudskú kožu. Alginát absorbuje telesnú tekutinu a umožňuje prechod glukózy z tkaniva do palivového článku vo vnútri.
Výskumníci spojili tento zdrojelektriny s predtým vyvinutou kapsulou obsahujúcou umelé beta bunky. Napodobňujú prácu endokrinnej časti pankreasu, ktorá produkuje inzulín. Umelé bunky môžu byť stimulované k produkcii a vylučovaniu hormónu pomocou elektrického prúdu alebo modrého LED svetla.
Schéma znázorňujúca činnosť zariadenia, keďtesty na myšiach. Implantát aktivuje produkciu inzulínu, keď hladina glukózy v krvi stúpa, hormón znižuje hladinu cukru v krvi, potom sa vypne napájanie a produkcia inzulínu sa zastaví. Obrázok: Maity D, a kol., Adv. Mater.
Kompletný systém kombinuje výrobu energie akontrolované podávanie inzulínu. Akonáhle palivový článok zaregistruje nadbytok glukózy, začne vytvárať energiu. Táto elektrická energia sa potom využíva na stimuláciu buniek, čo má za následok produkciu a uvoľňovanie inzulínu. V dôsledku toho hladina cukru v krvi klesne na normálnu úroveň.
Pri cukrovke 1. typu telo produkujenedostatok inzulínu. To znamená, že pacienti musia dostávať hormón zvonku, aby si regulovali hladinu cukru v krvi. Spravidla sa na to používajú inzulínové pumpy, ktoré sú pripevnené priamo na telo. Tieto zariadenia vyžadujú spoľahlivý zdroj energie, zvyčajne batérie. Vedci sa domnievajú, že samostatný implantovateľný systém by mohol byť vhodnou alternatívou pre pacientov s týmto typom cukrovky.
Čítaj viac:
Biológovia zisťujú, ako rakovinové bunky unikajú imunitnému systému
Kľúčová teória kvantovej fyziky bola konečne dokázaná. Hlavná
Vymenované produkty, ktoré chránia mozog pred demenciou, a kedy ich použiť
Na obale: prototyp implantovateľného palivového článku. Obrázok: Fussenegger Lab, ETH Zurich