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

Съедобные батарейки

Новые батарейки можно глотать

Юлия Коровски, XXII ВЕК, по материалам ACS: Battery you can swallow could enable future ingestible medical devices

Учёные из университета Карнеги – Меллон (Carnegie Mellon University) разработали нетоксичные съедобные батареи на основе пигмента меланина. Они представили новую разработку на 252 национальной встрече-выставке Американского химического общества (American Chemical Society).

«Люди десятилетиями ждали, что однажды у нас появятся съедобные электронные устройства для диагностики и лечения, – говорит Кристофер Беттингер (Christopher Bettinger), один из авторов исследования. – Но если вы собираетесь использовать их ежедневно, вам нужно подумать о том, что они могут быть токсичными». Около двадцати лет назад учёные разработали эндоскопическую капсулу со встроенной видеокамерой. После того, как пациент проглатывает её, она проходит по желудочно-кишечному тракту, делает снимки и через несколько часов выводится из организма. Этот способ позволяет получить изображения участков ЖКТ, недоступных традиционному эндоскопу. Если использовать капсулу однократно, риск того, что она застрянет в желудочно-кишечном тракте, очень мал. Однако если пациент глотает её часто, шансы, что что-то пойдёт не так, увеличиваются.

Эта видеокапсула и некоторые другие имплантируемые устройства, в частности кардиостимуляторы, работают от батарей, содержащих токсичные компоненты. Для маломощных приборов, которые требуют частого использования, идеальным вариантом были бы нетоксичные разлагаемые источники питания. Чтобы минимизировать ущерб от таких батарей, учёные решили использовать компоненты природного происхождения. Пигменты меланины содержатся в коже, волосах и радужной оболочке глаза, они поглощают ультрафиолетовые лучи и тем самым защищают ткани от лучевого повреждения. Кроме того, они связывают ионы металлов. «Мы подумали, что по сути это батарейка», – объясняет Беттингер.

edible-battery.jpgОтталкиваясь от этой идеи, учёные экспериментировали с дизайном элемента питания. Они пробовали разные электродные материалы, катионы из железа и меди, и меланин в качестве положительного или отрицательного полюса. «Мы обнаружили, что они работают, – говорит член научной группы Хан А Парк (Hang-Ah Park). – Конкретные цифры зависят от конфигурации, но используя катод из 600 миллиграммов активного меланинового материала, мы можем питать 5 милливаттных устройств до 18 часов».

Меланиновая батарея не такая мощная, как литий-ионная, однако её хватит, чтобы снабжать энергией устройство доставки лекарств или сенсор. Параллельно научная группа работает над созданием съедобных батарей из других биоматериалов, в частности, пектина. 

В будущем исследователи обещают создать материалы, которые благополучно доставят батарею в желудок.

Меланины – аморфные пигменты тёмно-коричневого и чёрного цвета, содержащиеся в волосах, коже, перьях и сетчатке глаза позвоночных, у насекомых и некоторых морских беспозвоночных, а также в растениях. Усиление образования и отложения меланинов в коже происходит под влиянием облучения солнечными и УФ-лучами, что обусловливает появление загара, образование веснушек и т. д. Меланины обладают свойствами стабильных радикалов и участвуют в реакциях переноса электронов. С этим связывают их защитные функции в отношении УФ-радиации и ионизирующего излучения

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 30.08.2016


Читать статьи по темам:

медицина биомолекулы Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Ренатурация белков

Разработанный российскими и израильскими учеными метод способен не только восстанавливать функцию белков после температурной денатурации, но и повышать их изначальную активность практически в два раза.

читать

Гельминтотерапия аутоиммунных болезней

Австралийским исследователям удалось выделить из секреторных желез некоторых видов паразитических червей специфические белки, с помощью которого гельминты подавляют активность иммунной системы организма-хозяина.

читать

Молекулярно-биологическое средство для ращения волос

Стволовые клетки волосяных фолликулов координируют регенерацию волосяного покрова с помощью двух молекулярных сигналов: активатора WNT и ингибитора BMP. Исследователи, открывшие этот сигнальный путь, уже патентуют новый метод модулирования роста волос.

читать

Молекулярная биология в России местами еще жива

Исследования белков в лаборатории новых методов в биологии Пущинского ИБП ведётся на мировом уровне.

читать

Биотехнология: магистральные пути развития

Бурное развитие современных биотехнологий идет сразу по нескольким ключевым направлениям, в каждом из которых уже достигнуты многообещающие результаты.

читать