Stvorena su biorazgradivi implantirati i baterije

Video: Galvanski element za papir

sadržaj

Video: galvanski element za papir
Topiva impantabilni uređaj
U polju,

Massachusetts znanstvenici predstavili su biorazgradivi implantirati i baterije, koji pomaže hrane obećavajući biomedicinske uređaje stvorene za praćenje učinka pacijenta ili isporuku lijekova.

Nova baterija bitno razlikuje od analoga koji nakon uporabe mogu biti u potpunosti degradira u tijelu, bez ikakvih zdravstvenih posljedica.

„To je stvarno veliki napredak. Do danas, to nije napravio što je velik uspjeh u tom smjeru”, - rekao je novinarima Jeffrey Borenstein (Jeffrey Borenstein), biomedicinski inženjer u Drapera Laboratory, neprofitna istraživačkog centra u Cambridgeu.

U 2012. godini, novi materijali istraživač John Rogers (John Rogers) Sveučilišta Illinois u Urbana-Champaign je predstavio seriju topivog silicijskih čipova koji mogu pratiti temperaturu i mehaničke napetosti, slanje rezultate na vanjskim uređajima. Ove mikroskopske čipovi su čak u stanju zagrijavanje tkiva aktivirati imunološki proces i spriječiti infekciju (članak u časopisu Nature pod naslovom danas biorazgradive elektronika ovdje, otišao sutra).

Neke od tih čipova je dobiven za opskrbu energijom izvana pomoću indukcijskih uređaja.

No, bežični prijenos energije, prema Borenstein je problematično za uređaje koji trebaju biti ugrađeni u dubokim tkivima, uključujući i kosti. Komponente koje dobivaju energiju na način tehnički komplicirano, velike i skupe. Istraživač kaže: „Sve što ste stavili tamo, trebala zauzimati dragocjeni prostor.”

Da biste pronašli racionalna rješenja, Rogers i njegovi kolege razvili su element debljine snage milimetar, što na kraju otapa potpuno u tkivima i ne zahtijeva uklanjanje.

Topiva impantabilni uređaj

Njihov izum opisan u posljednjem izdanju Advanced Materials, upotreba magnezija folije anode i katode izrađene od željeza, molibdena i volframa. Svi ovi materijali će se polako otapaju u tkivima, i niske koncentracije iona nisu štetni za tijelo.

Elektrolita između dvije elektrode biti fosfatni pufer otopina. Cijeli sustav je pakiran u okvir od bio topljivog polimera je polianhidridna.

Trenutne opcije razlikuju se ovisno o materijalu koji se koristi u katodu. Na primjer, u jednom kvadratnom centimetru akumulatora magnezijevim anoda (debljine 50 mikrometara) i katode molibden (8 mikrometara debljine) dalo je struja od 2.4 mA. Nakon raspada, oslobađa baterije 9 miligrama magnezija - samo 2 puta veća nego da se nakon ugradnje novog stenta za koronarnih arterija.

Ova koncentracija, prema Rogers, jednostavno ne mogu izazvati pacijenta zdravstvene probleme. On kaže: „Gotovo svi građevni blokovi Nova baterija je spremna za proizvodnju visokokvalitetnih biološki topivog implantata.”

Sve verzije može zadržati stabilnu struju za jedan dan, ali još nije gotovo. Naredba se nada da će unaprijediti bateriju i uvelike povećati kapacitet po jedinici mase, promjenom površinske topografije magnezija i povećanje elektrode područje.

Autori vjeruju da je područje baterija 0,25 četvornih centimetara i debljine od 1 mikrometra će biti u mogućnosti hraniti neku ugradbenu senzor tijekom dana.

U polju,

Takvi uređaji mogu naći primjenu u mnogim područjima.

Na primjer, oni su korisni za napajanje više senzora koji koriste moć i zaštitu okoliša za mjerenje raznih parametara okoliša - tla, voda, pa čak i ocean. Ovi senzori, zajedno s baterijom, učiniti trik, jednostavno otapaju u oceanu, bez obzira na okolinu.

Mala veličina - to je najveći plus izuma. Mala hrpa baterija daje napon od 1,6 V - dovoljno da nahrani neku LED ili generirati radio signal.

Magnezij baterije nisu jedino rješenje za moderne znanosti. Prošle godine, stručnjak za biomaterijala Christopher Bettinger (Christopher Bettinger) Sveučilišta Carnegie Mellon u Pittsburghu (Pennsylvania, SAD) predstavio jestivu natrij-ionska baterija s elektrodama od pigmenta melanina. Ali Rogersov tim navodi da je njihov magnezij baterija ima najbolje performanse po jedinici površine i traje duže.

Borenstein nada da daljnji rad na obje vrste predmeta, bez problema će pasti perspektivne uređaji za implantaciju da pratili izvedbu ili pacijenta u pravo vrijeme je upravljao lijekovi (npr, antikonvulzivi u trenutku napada).

Dijelite na društvenim mrežama:

Povezan