Sukurta nuryjama baterija – ji galėtų maitinti medicinos įrenginius kūne

Sekite TechNaujienos Google

MIT mokslininkai sukūrė nuryjamą, biologiškai suyrančią bateriją, kuri ateityje galėtų maitinti medicinos įrenginius žmogaus kūno viduje. Rugsėjo 21 d. žurnale Nature Chemical Engineering paskelbti preklinikiniai bandymai parodė, kad tokia baterija gali veikti virškinamajame trakte ir tiekti energiją iki kelių dienų.

Tyrėjai siekia išspręsti vieną didžiausių nuryjamų elektroninių įrenginių problemų – saugų energijos tiekimą. Įprastos baterijos nėra pritaikytos ilgiau veikti kūno viduje, o jų apsauginio sluoksnio pažeidimas gali sukelti audinių pažeidimų. Naujoji sistema kuriama iš bioresorbuojamų medžiagų, kurios po tam tikro laiko palaipsniui suyra.

Pasak MIT tyrėjų, baterija pasiekė iki 1,84 volto įtampą ir bandymuose galėjo maitinti dviejų skirtingų tipų įrenginius. Darbo rezultatus taip pat aprašė Nature Chemical Engineering.

Baterija maitino belaidį žymeklį ir skrandį stimuliuojančią kapsulę

Naujosios baterijos pagrindą sudaro magnio anodas ir molibdeno trioksido bei aktyvintosios anglies katodas. Konstrukcijoje taip pat naudojamas biologiškai suyrantis elektrolitas ir apsauginiai sluoksniai, skirti kontroliuoti, kaip greitai sistema pradeda irti virškinamajame trakte.

Naujausi straipsniai

3 min. skaitymo • prieš 2 val

JAV gynybos technologijų bendrovė „Mach Industries“ planuoja plėtrą Lietuvoje

4 min. skaitymo • prieš 22 val

NATO spartina naujų dronų ir autonominių sistemų diegimą – dėmesys ir rytiniam flangui

3 min. skaitymo • prieš 22 val

„Microsoft“ pristatė naujus „Surface“ kompiuterius su „Snapdragon X2 Plus“

Visi naujausi straipsniai →

Viename eksperimente baterija maitino belaidį RFID tipo žymeklį. Jis buvo įtaisytas stemplėje ir galėjo stabiliai palaikyti ryšį su maždaug 1,5 metro atstumu esančiu imtuvu. Tai svarbu kuriant nuryjamus jutiklius, galinčius perduoti duomenis iš kūno vidaus.

Kitame bandyme baterija maitino kapsulę, kuri maždaug 20 minučių elektriškai stimuliavo skrandį. Tokia stimuliacija gali būti naudojama eksperimentiniuose gydymo metoduose, susijusiuose su virškinamojo trakto veikla. Tyrėjai nurodė nepastebėję reikšmingo audinių pažeidimo, susijusio su pačia stimuliacija.

Bandymuose su kiaulėmis baterija išliko funkcionali skrandyje iki trijų dienų. Tai dar nereiškia, kad technologija jau paruošta naudoti žmonėms, tačiau tyrėjams pavyko parodyti, kad tokio tipo energijos šaltinis gali realiai maitinti elektroninius medicinos įrenginius kūno viduje.

Tikslas – laikini medicinos įrenginiai, kurių nereikėtų išimti

Tokios baterijos galėtų būti naudojamos nuryjamose kapsulėse, kurios stebi sveikatos rodiklius, seka vaistų vartojimą, perduoda duomenis gydytojams arba atlieka trumpalaikę elektrinę stimuliaciją. Didžiausias jų pranašumas būtų tas, kad energijos šaltinio nereikėtų chirurgiškai pašalinti.

Vis dėlto technologija dar yra ankstyvoje stadijoje. Tyrimas atliktas su nedideliu gyvūnų skaičiumi, o viename iš prototipų naudota elektroninė grandinės plokštė pati nebuvo biologiškai suyranti – ji iš organizmo pasišalino natūraliai.

Mokslininkai todėl dar turi įvertinti ilgalaikį saugumą ir sukurti visiškai bioresorbuojamus įrenginius prieš pereinant prie bandymų su žmonėmis. Tačiau pats principas jau pademonstruotas praktiškai: maža baterija gali veikti kūno viduje, maitinti medicininę elektroniką ir vėliau palaipsniui suirti.

Tokie sprendimai gali tapti svarbia naujos kartos bioelektronikos dalimi. Nuryjami ir laikini medicinos įrenginiai jau dabar laikomi viena perspektyviausių krypčių, nes leidžia atlikti matavimus arba terapiją kūno viduje be sudėtingų invazinių procedūrų.