Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Глюкоза – источник бесперебойного питания

Ученые усовершенствовали «сахарные батарейки»

Журнал АВС

Ученые Массачусетского технологического института (MIT) разработали элемент питания, который работает на том же «топливе», что и клетки человеческого организма – глюкозе. Эти элементы в будущем могут быть использованы для питания имплантатов спинного мозга, которые позволят парализованным пациентам снова двигать конечностями. Статья исследователей (A Glucose Fuel Cell for Implantable Brain–Machine Interfaces) опубликована в журнале PLoS ONE.

Разработанные учеными элементы питания помещены на кремниевые пластины, к которым можно подсоединить остальные необходимые элементы электрической сети для работы внутри имплантата. Элементы питания вырабатывают электрический ток за счет электронов молекул глюкозы. Сама идея использования глюкозы в качестве «топлива» не нова: в 1970-х годах был создан водитель сердечного ритма (пейсмейкер), работающий на «сахарной батарейке». Однако эта разработка была вытеснена литиевыми батарейками, способными вырабатывать гораздо более мощный электрический ток в течение более длительного времени. К тому же, глюкозные элементы питания требовали участия слишком большого количества ферментов человеческого организма и были признаны непрактичными при длительном использовании.

Исследователи из MIT под руководством Рауля Сарпескара (Rahul Sarpeshkar), доцента электротехники и информатики, использовали ту же технологию, что и при производстве электронных чипов-полупроводников. Созданные ими «батарейки» не содержат биологических компонентов. Они состоят из платиновых катализаторов, поскольку платина хорошо зарекомендовала себя в качестве элемента, способного к длительной биосовместимости с человеческим организмом. Катализаторы ускоряют окисление молекул глюкозы, точно так же, как если бы это происходило в клетках, где действуют ферменты, расщепляющие глюкозу для получения АТФ, основного источника энергии для биохимических процессов.

В итоге эти элементы питания могут генерировать несколько сотен микроватт – этого достаточно, чтобы питать неврологические имплантаты.

Размер самого большого из наклеенных на подложку элементов питания – 64х64 мм (иллюстрация из пресс-релиза MIT New energy source for future medical implants: sugar) – ВМ.

«Через несколько лет пациенты с травмами спинного мозга, получающие такие имплантаты в рамках стандартной медицинской помощи, станут обычным делом, – уверяет Бенджамин Рапопорт (Benjamin Rapoport), сотрудник лаборатории Сарпескара, один из авторов разработки. – Наши расчеты показывают, что всю необходимую для работы глюкозу эти элементы питания смогут получать из спинномозговой жидкости – в ней содержится большое количество глюкозы, которая не используется организмом. Также в спинномозговой жидкости очень мало клеток, поэтому риск того, что имплантанты могут вызвать сильный иммунный ответ, крайне низок».

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
15.06.2012

Читать статьи по темам:

имплантаты интерфейс мозг-компьютер травма Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Кибер-рука для парализованных

Двое пожилых людей, парализованных в течение многих лет, смогли выпить кофе с помощью механической руки, управляемой сигналами из мозга.

читать

Забей БиоБолт в череп!

В отличие от других имплантируемых интерфейсов мозг-компьютер, BioBolt минимально инвазивен, исключает вероятность инфицирования и обеспечивает возможность использования имплантата в повседневной жизни.

читать

Десять идей, которые определят наше будущее

Многое из перечисленного выглядит вполне осуществимым. Доживём – увидим, выполнятся ли самые ранние из прогнозов. А предсказывать будущее на 100 лет вперед – что ж, мечтать не вредно...

читать

Говорящий мозг

Создан управляемый электрической активностью мозга синтезатор речи. Возможно, в обозримом будущем у парализованных пациентов вдобавок к управляемым мозгом механическим конечностям появится и искусственный голос.

читать

Сверхчеловек: мечтать не вредно...

Физиолог с таблетками бессмертия, молекулярный биолог с трансформацией генов, электронщик с чипом в мозг и так далее. Смогут ли они создать сверхчеловека?

читать