新型微型燃料电池:利用血糖发电突破

来源:  作者:   血糖管理系统      2023-08-09 12:42:54

 新型微型燃料电池:利用血糖发电突破(图1)


最新研究显示,瑞士科学家成研制出一种微型燃料电池,可利用血液中多余葡萄糖(血糖)来发电。这种创新技术为植入式医疗器械提供了一种便捷可供电方式,无需依赖外部电源.

据瑞士苏黎世联邦理工学院研究人员在德国《先进材料》杂志上发表论文指出,他们将这种微型燃料电池与人工模拟胰岛B细胞相结合,成地制造出一种利用多余血糖自动驱动胰岛素释放、实现电能自给自足装置,并在动物实验中取得了显著成.

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这种新型燃料电池尺寸仅略大于人类指甲盖,其核心部件是由含铜纳米材料制成电极,能够将葡萄糖分解为葡萄糖酸和质子,并产生电能。为了确保安全和可医用,纳米材料被无纺布包裹,并涂有可医用海藻酸盐. 当该电池植入动物体内后,体液会浸润海藻酸盐,从而使葡萄糖分子进入燃料电池.

此前,该研究团队通过基因工程手段培育出了一种人工模拟胰岛B细胞,能够在电压控制下释放胰岛素. 将这两种技术结合在一起,装置在血糖过高时会被激活,燃料电池会分解葡萄糖产生电力,同时人工模拟胰岛B细胞释放胰岛素以降低血糖. 当血糖回到正常水平后,血糖管理系统燃料电池会停止运作,胰岛素释放也会中止.

在小鼠身上实验中,这种装置有效地控制了血糖,并且燃料电池表现出了出耐久. 研究人员表示,血糖管理系统这种微型燃料电池不仅能够驱动体内医疗器械,还有余力与外部设备如智能手机进行联通,从而帮助患者和医生监测指标变化,并调节体内装置运行.

然而,研究人员也坦言,将这种技术应用于人体仍然面临许多和困难,需要进行进一步研究和.


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