Un nou dispozitiv capabil să furnizeze energie unor implanturi medicale a fost dezvoltat de oamenii de știință din Statele Unite. Un cip pe bază de siliciu-platină care se potrivește în capul unei persoane va genera electricitate din glucoză.
Se știe că totul nou este bine uitat vechi: ideea utilizării glucozei ca sursă de energie electrică nu este nouă. În anii 1970, experții au demonstrat că puteți „hrăni” stimulatoarele cardiace cu glucoză. Cu toate acestea, această dezvoltare a fost abandonată în favoarea bateriilor litiu-ion mai puternice.
Între timp, glucoza este o sursă de energie pentru ființele vii. În corpul uman, descompunerea carbohidraților duce la formarea acestuia.
Conversia glucozei în energie pentru celule are loc în timpul glicolizei. În acest caz, are loc divizarea glucozei și formarea nucleotidei adenozin trifosfat (sau ATP), o sursă universală de energie pentru toate procesele biochimice care apar în sistemele vii.
Pentru a folosi această energie aproape nelimitată a corpului uman în beneficiul implanturilor, oamenii de știință din Statele Unite au creat un cip electronic cu semiconductori pe bază de siliciu.
Nu a folosit componente organice: cipul este format dintr-un catalizator de platină care elimină electronii din atomii care alcătuiesc molecula de glucoză, imitând astfel activitatea enzimelor celulare care descompun glucoza pentru a produce ATP.
Cipul poate livra până la 180 de microwați. Acest lucru, potrivit dezvoltatorilor, este suficient pentru a alimenta implanturile cu energie foarte scăzută.
Implanturile vor deveni curand banale pentru persoanele cu leziuni ale maduvei spinarii. În astfel de cazuri, vom avea nevoie de un dispozitiv pe care l-am inventat pentru a genera energie, spune unul dintre autorii studiului, Benjamin Rapoport, care lucrează ca parte a programului comun Harvard-Massachusetts Institute of Technology Health Sciences and Technology. Cipul va permite pacienților să-și miște din nou brațele și picioarele.
Video promotional:
Locul suspectat de implantare a cipului este așa-numitul spațiu subarahnoidian. Aceasta este cavitatea dintre meningele umplute cu lichid cefalorahidian (LCR).
LCR oferă un mediu adecvat pentru celulele de combustibil implantabile. În primul rând, este de așteptat un răspuns imun minim din partea corpului. În al doilea rând, conține sute de ori mai puține proteine decât, de exemplu, în sânge, prin urmare, este mai puțin probabil ca cipul să devină acoperit de țesut. În al treilea rând, există un nivel suficient de glucoză în lichidul cefalorahidian.
Siguranța implantului a fost verificată de oamenii de știință în calculele consumului de glucoză și analiza bilanțului de oxigen. Astfel, proporția estimată de glucoză utilizată a fost de la 2,8 la 28% din cantitatea reînnoită periodic, ceea ce nu ar trebui să provoace efecte secundare.
Potrivit cercetătorilor, cipul nu a fost încă testat pe animale și oameni, dar această etapă de dezvoltare se află în planurile imediate ale oamenilor de știință.
Un articol din revista PLoS ONE spune mai multe despre cip.
