Az Egyesült Államok tudósai egy új eszközt fejlesztettek ki, amely energiát tud szolgáltatni egyes orvosi implantátumokhoz. Az ember fejébe illő szilícium-platina alapú chip áramot termel glükózból.
Ismeretes, hogy minden új feledésbe merült: a glükóz elektromos energiaforrásként való felhasználásának gondolata nem új keletű. Még a hetvenes években a szakértők bebizonyították, hogy glükózzal lehet „etetni” a pacemakereket. Ezt a fejlődést azonban elvetették a nagyobb teljesítményű lítium-ion akkumulátorok javára.
Eközben a glükóz energiaforrás az élőlények számára. Az emberi testben a szénhidrátok lebontása annak kialakulásához vezet.
A glükóz energia átalakulása a sejtek számára a glikolízis során történik. Ebben az esetben a glükóz felosztása és az adenozin-trifoszfát (vagy ATP) nukleotid képződése, amely az élő rendszerekben előforduló összes biokémiai folyamat univerzális energiaforrása.
Az emberi test eme szinte korlátlan energiájának felhasználására az implantátumok érdekében az Egyesült Államok tudósai létrehoztak egy szilícium alapú félvezető elektronikus chipet.
Nem használt szerves komponenseket: a chip platina katalizátorból áll, amely eltávolítja az elektronokat a glükózmolekulát alkotó atomokból, így utánozva a glükóz lebontó celluláris enzimek aktivitását ATP előállítására.
A chip akár 180 mikrovattot is képes leadni. A fejlesztők szerint ez elegendő az ultra alacsony energiájú implantátumok működtetéséhez.
„Hamarosan általánossá válik az implantátumok telepítése a gerincvelő sérültjeinek. Ilyen esetekben szükségünk lesz egy olyan készülékre, amelyet kitaláltunk az energiatermelésre - mondja a tanulmány egyik szerzője, Benjamin Rapoport, aki az egészségtudományok és technológia fejlesztését szolgáló közös Harvard-MIT program (Egészségtudományi és Technológiai Program) részeként dolgozik. A chip lehetővé teszi a betegek számára, hogy újra mozgassák a karjukat és a lábukat.
Promóciós videó:
A chip beültetésének valószínű helye az úgynevezett subarachnoid tér. Ez a cerebrospinalis folyadékkal (CSF) töltött agyhártyák közötti üreg.
A CSF megfelelő környezetet biztosít az implantálható üzemanyagcellák számára. Először is minimális immunválasz várható a testtől. Másodszor, több százszor kevesebb fehérjét tartalmaz, mint például a vérben, ezért kevésbé valószínű, hogy a chip benőtt szövetekkel. Harmadszor, a cerebrospinális folyadékban elegendő glükózszint található.
Az implantátum biztonságosságát a tudósok igazolták a glükózfogyasztás számításaiban és az oxigénmérleg elemzésében. Így a felhasznált glükóz becsült aránya az időszakosan megújuló mennyiség 2,8-28% -a volt, ami nem okozhat mellékhatásokat.
A kutatók szerint a chipet még nem tesztelték állatokon és embereken, de ez a fejlesztési szakasz a tudósok közvetlen terveiben szerepel.
A PLoS ONE magazin egyik cikke többet mesél a chipről.