Bioingenjörer från det schweiziska federala tekniska institutet Zürich (ETH Zürich) har utvecklat en prototypbränsle
Bränslecellen består av en nanopartikelanodkopparbaserad. Det bryter ner glukos till glukonsyra och en proton för att producera elektricitet, som driver en elektrisk krets. Enheten är inslagen i non-woven material och belagd med alginat, en biokompatibel algextraktprodukt.
Den färdiga bränslecellen liknar ett tepåse, men den kan implanteras under mänsklig hud. Alginatet absorberar kroppsvätska och låter glukos passera från vävnaden till bränslecellen inuti.
Forskare har kopplat denna källaelektricitet med en tidigare utvecklad kapsel innehållande artificiella betaceller. De efterliknar arbetet i den endokrina delen av bukspottkörteln, som producerar insulin. Konstgjorda celler kan stimuleras att producera och utsöndra hormonet med hjälp av en elektrisk ström eller blått LED-ljus.
Diagram som visar enhetens funktion närtester på möss. Implantatet aktiverar insulinproduktionen när blodsockernivåerna stiger, hormonet sänker blodsockernivån, varefter strömmen stängs av och insulinproduktionen stannar. Bild: Maity D, et al, Adv. Mater.
Det kompletta systemet kombinerar kraftgenerering ochkontrollerad tillförsel av insulin. Så fort bränslecellen registrerar ett överskott av glukos börjar den generera energi. Denna elektriska energi används sedan för att stimulera cellerna, vilket resulterar i produktion och frisättning av insulin. Som ett resultat sjunker blodsockret till normala nivåer.
Vid typ 1-diabetes producerar kroppeninte tillräckligt med insulin. Det innebär att patienterna måste få hormonet utifrån för att kunna reglera sina blodsockernivåer. Som regel används insulinpumpar för detta, som fästs direkt på kroppen. Dessa enheter kräver en pålitlig strömkälla, vanligtvis batterier. Forskarna tror att ett fristående implanterbart system kan vara ett bekvämt alternativ för patienter med denna typ av diabetes.
Läs mer:
Biologer upptäcker hur cancerceller undviker immunförsvaret
Nyckelteorin om kvantfysik har äntligen bevisats. Main
Namngivna produkter som skyddar hjärnan från demens, och när de ska användas
På omslaget: en prototyp av implanterbar bränslecell. Bild: Fussenegger Lab, ETH Zürich