Ученые научились добывать электричество из сахара.

Ученые научились добывать электричество из сахара

Ученые научились добывать электричество из сахара

Инженеры Массачусетского технологического института разработали топливный элемент, использующий в качестве источника энергии глюкозу. Инновация открывает перспективу создания передовых имплантатов, которые будут работать на том же «топливе», что и клетки организма. В частности, речь может идти о создании нейронных протезов, которые помогут «ставить на ноги» парализованных пациентов.

В общих чертах принцип действия американской разработки прост. Топливные элементы удаляют электроны из молекул глюкозы, генерируя тем самым слабый электрический ток. Исследователи во главе с Рахулом Сарпешкаром, адъюнкт-профессором электротехники и компьютерных наук, поместили такие топливные элементы на кремниевый чип, чтобы их можно было интегрировать с другими схемами, из которых, собственно, и будет состоять будущий имплантат для мозга.

Идея создания топливного элемента, работающего на глюкозе, не нова. Еще в 70-х годах прошлого века ученые заявляли о возможности производства кардиостимуляторов на топливных элементах. Но идея не была реализована, потому что более перспективными были признаны литий-ионные батареи, обладающие значительно большей мощностью на единицу площади, чем топливные элементы на сахаре.

Массачусетские специалисты взглянули на проблему с другой стороны, заявив, что для функционирования будущих нейронных имплантатов много электричества не понадобится. И сконцентрировались на изготовлении насколько можно более эффективного топливного элемента. При создании прототипа топливного элемента ими использовались те же технологии, что и для изготовления полупроводниковых электронных чипов.

Топливный элемент не имеет биологических компонентов и состоит из платинового катализатора, поскольку платина известна своей долгосрочной биосовместимостью. Катализатор удаляет электроны из глюкозы, имитируя активность клеточных ферментов, расщепляющих ее для получения энергии. Утверждается, что такие топливные элементы могут генерировать до сотен микроватт — достаточных для под­питки нейронных имплантатов с их ультранизким энергопотреблением.

Однако хватит ли при этом глюкозы, не нанесет ли имплантат вреда организму? По словам одного из авторов исследования Бенджамина Рапопорта, в распоряжении топливных элементов окажется глюкоза, содержащаяся в спинномозговой жидкости, она омывает головной мозг и защищает его в случае ударов по черепу. Согласно расчетам г-на Рапопорта, в спинномозговой жидкости глюкозы сравнительно немного, поэтому маловероятно, что имплантат будет провоцировать иммунный ответ.

Ученые добавляют, что методика пока не испытывалась на лабораторных животных. «Все тесты проводились в пробирке, но с очень биосовместимыми материалами. Искусственную спинномозговую жидкость, которую мы использовали, нейрохирурги применяют сегодня в штатном порядке», — сообщил РБК daily Рахул Сарпешкар.

Если эффективность метода подтвердится и в организме, то можно будет говорить о его испытаниях на пациентах-добровольцах. По словам руководителя исследования, после того, как метод будет воплощен в готовых медицинских устройствах, а те, в свою очередь, одобрит Управление по конт­ролю за продуктами и лекар­ствами США, до начала использования таких имплантатов в лечении пациентов может пройти еще 5—10 лет.
Читать полностью: http://www.rbcdaily.ru/2012/06/18/cnews/562949984127141

Реклама
Запись опубликована в рубрике Красота и здоровье, просто интересно. с метками , , , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s