شارژ ایمپلنت های پزشکی با قند خون - وبلاگ نت قشم

به گزارش وبلاگ نت قشم، ایمپلنت هایی مانند ضربان ساز ها ممکن است احتیاج به چندین دهه کار در بدن داشته باشند، بنابراین احتیاج به منابع ثابت برق دارند و کابل ها را نمی توان از روی پوست بیمار عبور داد.

شارژ ایمپلنت های پزشکی می تواند کار مسئله ای باشد در حالی که استفاده از منابع سوخت بدن می تواند به حفظ آن ها برای طولانی مدت یاری کند.

ایمپلنت هایی مانند ضربان ساز ها ممکن است احتیاج به چندین دهه کار در بدن داشته باشند، بنابراین احتیاج به منابع ثابت برق دارند و کابل ها را نمی توان از روی پوست بیمار عبور داد. باتری ها ممکن است راه چاره واضحی باشند، اما تعویض آن ها احتیاج به جراحی دارد و حتی با وجود پیشرفت های تازه برای شارژ بی سیم باتری از خارج از بدن، این باتری ها هنوز حجم زیادی به دستگاه هایی که باید تا حد امکان کوچک و سبک باشند، اضافه می نمایند.

به گزارش نیواطلس، در حالت ایده آل ایمپلنت ها باید مجهز به دستگاه هایی باشند که می توانند نیروی مورد احتیاج خود را فراوری نمایند، پیل های سوختی گلوکز، که انرژی شیمیایی قند خون را به انرژی الکتریکی تبدیل می نمایند، دهه هاست که در حال توسعه هستند، اما هنوز چند مشکل وجود دارد.

اکنون، محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) و دانشگاه فنی مونیخ دستگاه تازهی ایجاد نموده اند که ممکن است راه چاره هایی در بر داشته باشد.

این پیل سوختی تازه با ساختاری تقریباً مشابه سلول های سوختی موجود، از یک آند، یک الکترولیت و یک کاتد تشکیل شده است. الکترولیت پروتون ها را به سرعت دور می نماید و آن ها با هوا ترکیب می شوند و به مولکول های بی ضرر آب تبدیل می شوند. در همین حال، الکترون ها در یک مدار جمع آوری می شوند و سپس می توان از آن ها برای تامین انرژی یک دستگاه کاشته شده در بدن استفاده کرد.

اغلب اوقات، الکترولیت های موجود در پیل های سوختی گلوکز، از پلیمر ساخته شده اند، اما محققان برای دستگاه خود از ماده تازهی به نام سریا (ceria) استفاده کردند. سریا یک سرامیک قوی و پایدار است که پروتون ها را به خوبی راهنمایی می نماید و برای انجام کاری مشابه در پیل های سوختی هیدروژنی استفاده شده است.

پیل هایی که در نهایت ساخته شدند، کوچک بودند و حدود 300 میکرومتر عرض و فقط 400 نانومتر ضخامت داشتند. برای آزمایش آنها، محققان 150 عدد از پیل ها را روی ویفر های سیلیکونی (زیرلایه) قرار دادند، محلول گلوکز را روی آن ها ریخته و خروجی الکتریکی آن ها را میزان گرفتند.

مواد سرامیکی علاوه بر خروجی بالایی که دارند، به ماندگاری بیشتر و مقاومت بهتر ایمپلنت ها در برابر دمای بالای استریل شدن قبل از کاشت یاری می نمایند. محققان می گویند که این پیل های سوختی را می توان به صورت لایه های نازکی درآورد که به دور ایمپلنت ها می پیچد تا انرژی آن ها را تامین کند.

این تحقیق در مجله Advanced Materials منتشر شده است.