211service.com
Bioloģiski noārdāmas baterijas viedo medicīnas ierīču darbināšanai
Baterijas, kas izgatavotas no pigmentiem, kas atrodami sēpiju tintē, var radīt ēdamus, šķīstošus enerģijas avotus jauna veida medicīnas ierīcēm. Pētnieki Kārnegija Melona universitātes materiālu zinātnieka vadībā Kristofers Betingers demonstrēja jauno akumulatoru. Litija un toksisko elektrolītu vietā, kas darbojas patiešām labi, bet nav bioloģiski saderīgi, mēs izvēlējāmies vienkāršus bioloģiskas izcelsmes materiālus, saka Betingers.
Parastie akumulatoru materiāli nav droši korpusā, ja vien tie nav iesaiņoti lielgabarīta aizsargmaciņās, kas galu galā ir jānoņem ķirurģiski. Elektronika, ko var norīt vai implantēt ķermenī, neradot kaitējumu, varētu uzraudzīt brūču dzīšanu un slimības progresēšanu, atbrīvot zāles un nodrošināt jutīgākus nervu un sirds un asinsvadu sensorus un stimulatorus.
CMU pētnieku nātrija jonu akumulatora prototips anodam izmanto melanīnu no sēpiju tintes un mangāna oksīdu kā katodu. Visi akumulatorā esošie materiāli organismā sadalās netoksiskos komponentos.
CMU grupa strādā pie ēdamās elektronikas, ko var norīt kā tabletes. Šīs elektroniskās zāles varētu ļaut ārstiem ievadīt jutīgas proteīna zāles, kas parasti tiek iznīcinātas kuņģī, iekšķīgi, nevis injekcijas veidā. Tas varētu atvieglot tādu terapiju kā artrīta medikamentu lietošanu, kas pašlaik slimnīcā jāievada intravenozi. Betingers saka, ka viedās tabletes varētu pārvadāt sensorus un ķēdes un atbrīvot zāles tikai pēc tam, kad tās ir izturējušas skarbo kuņģa vidi un sasniegušas zarnas, kur zāles uzsūktos organismā. Ēdamo elektroniku var izmantot arī sportisti, lai uzraudzītu ķermeņa temperatūru un citus ķermeņa rādītājus.
Melanīna akumulatori neatbilst litija jonu akumulatoru veiktspējai, taču tiem nav jābūt noderīgiem, saka Betingers, kurš tika nosaukts par vienu no MIT tehnoloģiju apskats 35 novatori, kas jaunāki par 35 gadiem 2011. gadā. Žurnālā aprakstītie prototipi Proceedings of the National Academy of Sciences , pašlaik nodrošina pietiekami daudz jaudas, lai darbinātu vienkāršus sensorus. Betingers saka, ka viņi strādā, lai uzlabotu savu jaudu un uzglabāšanas jaudu, eksperimentējot ar dažādām melanīna formām.
Bettingera grupa nav pirmā, kas piedāvā elektroniskās tabletes. Daži uzņēmumi, tostarp Olympus, jau ražo kapsulas, kurās ir kameras; Bet šāda veida sistēmas, kas izmanto tradicionālās elektroniskās un optiskās sastāvdaļas, lai attēlotu gremošanas sistēmu, nevar regulāri norīt, saka Betingers.
Cits uzņēmums, Proteus digitālā veselība Palo Alto, Kalifornijā, izveido personīgās veselības uzraudzības sistēmu, kas ietver tabletes, kas piestiprinātas ar digitālajām identifikācijas zīmēm. Neliela mikroshēma, kurā ir identifikācijas numurs, ir ievietota starp divām metāla folijām, kas darbojas kā daļējs akumulators, ko uzņēmuma galvenais tehnoloģiju speciālists, Marks Zdebliks , sauc par biogalvanisko šūnu. Kad tablete tiek norīta, metāli nonāk saskarē ar joniem kuņģī, aktivizējot ierīci, ļaujot strāvai plūst starp metāla folijām. Mikroshēma modulē strāvu, kas plūst starp metāla folijām, radot vāju elektrisko lauku, ko uztver pacienta nēsātais plāksteris. Tas ļauj cilvēkiem un medicīnas speciālistiem uzraudzīt, kad viņi lieto zāles.
Džons Rodžerss , materiālu zinātnieks, kurš ražo bioloģiski noārdāmu elektroniku Ilinoisas Universitātē Urbana-Champaign, saka, ka būs nepieciešams vairāk enerģijas, lai iegūtu sarežģītāku ēdamo un implantējamo elektroniku, un viens no veidiem, kā to nodrošināt, ir ar pilnām baterijām, piemēram, Bettinger's.
Rodžers arī strādā pie bioloģiski noārdāmām baterijām medicīniskai lietošanai. Rakstā, kas tiks publicēts žurnālā Uzlaboti materiāli , viņa komanda apraksta baterijas, kas izgatavotas no šķīstošiem metāliem un minerāliem magnija un molibdēna. Pēc Rodžersa teiktā, bioloģiski noārdāmās baterijas ļaus ierīcēm, kas iekļūst ķermenī, pārrauga brūču dzīšanu, pēc vajadzības nodrošina terapiju un pēc tam, kad brūce ir pilnībā sadzijusi, dabiski pazūd, tādējādi novēršot nevajadzīgu ķermeņa slodzi.