Creat sunt acumulator implantabil biodegradabile

Video: Element de hârtie galvanic

conținut

Video: element de hârtie galvanic
Dispozitiv implantabil solubil
În domeniul,

oamenii de știință au prezentat Massachusetts sunt baterii implantabil biodegradabile, care ajuta la hrana pentru animale promițătoare dispozitive biomedicale create pentru monitorizarea performanțelor pacientului sau livrarea de medicamente.

Noua baterie este fundamental diferită de analogi, care după utilizare poate fi complet degradate în organism fără efecte asupra sănătății.

„Este într-adevăr un progres major. Până în prezent, nu a fost realizat ca o realizare majoră în această direcție“, - a declarat el presei Jeffrey Borenstein (Jeffrey Borenstein), un inginer biomedicale de la Draper de laborator, un centru de cercetare non-profit din Cambridge.

În 2012, noi materiale cercetător John Rogers (John Rogers) Universitatea Illinois din Urbana-Champaign a prezentat o serie de cipuri de siliciu biosolubile care pot monitoriza temperatura si tensiune mecanica, trimiterea rezultatelor la dispozitivele externe. Aceste cipuri microscopice sunt chiar capabile să încălzească țesutul pentru a activa procesul imunitar și pentru a preveni infectia (articol in revista Nature intitulat astăzi de electronice biodegradabili aici, mâine plecat).

Unele dintre aceste cipuri au fost obținute pentru alimentarea cu energie din exterior prin intermediul unor dispozitive de inducție.

Dar transferul de energie fără fir, în conformitate cu Borenstein, este problematic pentru dispozitivele care trebuie să fie implantate în țesuturile profunde, inclusiv oase. Componentele care primesc energie într-un mod complicat punct de vedere tehnic, mare și costisitoare. Cercetătorul spune: „Tot ceea ce ai pus acolo, ar trebui să ocupe spațiu prețios.“

Pentru a găsi o soluție rațională, Rogers si colegii sai au dezvoltat un element de grosime putere milimetru, care se dizolvă în cele din urmă complet în țesuturi și nu necesită îndepărtarea.

Dispozitiv implantabil solubil

invenția lor descrisă în ultima ediție a Materialelor Avansate, utilizarea anozilor folie de magneziu și catozi din fier, molibden sau tungsten. Toate aceste materiale se vor dizolva încet în țesuturi, și concentrații scăzute de ioni nu sunt nocive pentru organism.

Electrolitul între cei doi electrozi vor fi o soluție tampon de fosfat. Întregul sistem este ambalat într-un cadru realizat din polimer bio-solubil este o polianhidridă.

opțiunile curente variază în funcție de materialul utilizat la catod. De exemplu, într-un centimetru pătrat de o baterie cu anod de magneziu (grosime 50 micrometri) și un catod de molibden (8 micrometri în grosime) a produs un curent de 2,4 mA. După dizolvare, eliberează acumulatorul 9 miligrame de magneziu - doar de 2 ori mai mare decât după instalarea noului stent pentru arterele coronare.

Această concentrare, în funcție de Rogers, doar nu pot provoca pacientului probleme de sănătate. El spune: „Aproape toate blocurile de construcție a unei baterii noi este gata pentru producția de înaltă calitate implanturi biosolubile.“

Toate versiunile pot menține un curent stabil pentru o zi, dar încă nu sa încheiat. Comandamentul speră să îmbunătățească bateriei și capacitatea de a crește foarte mult pe unitatea de masă, schimbarea topografiei suprafeței de magneziu și mărirea suprafeței electrodului.

Autorii cred că zona bateriei de 0,25 centimetri pătrați și o grosime de 1 micrometru va fi capabil de a alimenta unele senzor implantabil în timpul zilei.

În domeniul,

Astfel de dispozitive pot găsi aplicații în multe domenii.

De exemplu, ele sunt utile pentru alimentarea mai multor senzori care utilizează puterea și ecologiștilor pentru măsurarea diferiților parametri ai mediului - sol, apă, și chiar ocean. Acești senzori, împreună cu bateria, face truc, pur și simplu se dizolvă în ocean, fără a aduce atingere mediului.

dimensiuni mici - acesta este cel mai mare plus al invenției. Un teanc mic de baterii de 1,6 V furnizează o tensiune - suficient pentru a alimenta unele LED-uri, sau pentru a genera un semnal radio.

Bateriile de magneziu nu sunt singura soluție pentru știința modernă. Anul trecut, un expert în biomaterialelor Christopher Bettinger (Christopher Bettinger) de la Universitatea Carnegie Mellon din Pittsburgh (Pennsylvania, SUA) a prezentat un acumulator de sodiu-ion comestibilă cu electrozi de pigment melanină. Dar echipa lui Rogers raportează că bateria lor de magneziu are cea mai bună performanță pe unitatea de suprafață și durează mai mult.

Borenstein speră că lucrările suplimentare cu privire la ambele tipuri de elemente vor fara probleme de alimentare a dispozitivelor implantabile de perspectivă care monitorizează performanța sau pacientul la momentul potrivit medicamente el este administrat (de exemplu, anticonvulsivante în momentul unui atac).

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit