Ogniwo na cukier dla sparaliżowanych

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Zespół z MIT-u stworzył ogniwo paliwowe na glukozę. Współdzielące źródło zasilania z neuronami urządzenie może zostać wykorzystane w mózgowych implantach, które pozwoliłyby sparaliżowanym pacjentom na nowo poruszać kończynami.

Naukowcy pracujący pod przewodnictwem prof. Rahula Sarpeshkara umieścili ogniwo na plastrze krzemowym. Dzięki temu może ono zostać zintegrowane z innymi elementami niezbędnymi do funkcjonowania samowystarczalnego implantu. Jak napisano w uczelnianej relacji prasowej, ogniwo "czerpie" elektrony z cząsteczek glukozy, generując przepływ słabego prądu.

Po raz pierwszy o glukozowych ogniwach paliwowych myślano w kontekście medycznym już w latach 70. Akademicy chcieli je wtedy zastosować w rozrusznikach. Okazały się jednak mniej wydajne na jednostkę powierzchni niż baterie litowo-jonowe, poza tym wykorzystywały enzymy, które po jakimś czasie przestawały działać prawidłowo, dlatego koniec końców wybrano te drugie.

Nowe ogniwo z MIT-u jest wytwarzane za pomocą tej samej technologii, co krzemowe chipy. Nie zawiera żadnych elementów biologicznych. Platynowy katalizator pobiera elektrony z glukozy, naśladując aktywność enzymów rozkładających glukozę, by utworzyć wysokoenergetyczny ATP. Już teraz dzięki ogniwu można uzyskać do kilkuset mikrowatów, co w zupełności wystarczy do zasilania implantów neuronalnych.

Benjamin Rapoport, były student Sarpeshkara i główny autor studium, wyliczył, że ogniwo mogłoby uzyskiwać cały potrzebny cukier z płynu mózgowo-rdzeniowego. Przy małych potrzebach energetycznych ogniwo nie zaszkodziłoby samemu mózgowi, który nadal miałby wystarczająco dużo paliwa. Ponieważ w płynie mózgowo-rdzeniowym występuje bardzo mało komórek, jest mało prawdopodobne, że wszczepienie implantu wywołałoby reakcję immunologiczną.