מדענים ב-MIT יצרו תא דלק של גלוקוז שהוא קטן וחזק מספיק כדי להעלות על הדעת שתלים רפואיים באמצעות הסוכר הקיים בדם שלנו. המכשיר הדק במיוחד מסתמך על חומר קרמי כאלקטרוליט ואנודות/קתודות פלטינה. החוקרים הצליחו למקם קצת יותר מ-150 תאי דלק על שבב ותאי הדלק הבודדים מייצרים מתח שיא של כ-80 מילי-וולט כאשר תמיסת גלוקוז הועברה מעליהם, מה שמציב אותם בטווח של דרישות ההספק עבור מכשירים מושתלים רבים.
טכנולוגיות רפואיות מושתלות קורצות לנו לעולם חדש של ניטור בריאות בזמן אמת וטיפול מתקדם. מסוכרת ועד נוירומודולציה, היישומים הפוטנציאליים הם כמעט אינסופיים. עם זאת, תמיד יש את השאלה המציקה של הפעלת שתלים כאלה.
הסוללות בסופו של דבר נגמרות, ומחייבות הסרה והחלפה, בעוד שהחוטים החודרים את העור הם מסורבלים ומהווים סיכון ברור לזיהום. טכנולוגיות טעינה אלחוטיות הן אלטרנטיבה, אך הן במידה רבה בחיתולין, וסביר להניח שעדיין ידרשו מכשיר טעינה חיצוני המולבש על העור.
טכנולוגיה עדכנית זו שואפת להשיג כוח מהגוף שלנו, ובמיוחד מהגלוקוז בדם שלנו, ולמנוע את הצורך בסוללות, חוטים או מטענים חיצוניים. "גלוקוז נמצא בכל מקום בגוף, והרעיון הוא לקצור את האנרגיה הזמינה הזו ולהשתמש בה כדי להפעיל מכשירים מושתלים", אמר פיליפ סימונס, חוקר המעורב במחקר. "בעבודתנו אנו מראים אלקטרוכימיה חדשה של תאי דלק של גלוקוז."
המכשירים החדשים דקים להפליא ב-400 ננומטר, שהם כ-1/100 מקוטר של שערה אנושית. מעניין לציין שתאי הדלק גם עמידים בטמפרטורה גבוהה, ויכולים לעמוד עד 600 מעלות צלזיוס מבלי להיפגע, מה שמאפשר לעקור אותם באמצעות חום לפני ההשתלה.
האלקטרוליט בתוך תאי הדלק החדשים הוא קרמי ומיוצר באמצעות חומר הנקרא צריה, בעל היתרונות של יציבות מכנית, תאימות ביולוגית ומוליכות יונים, והוא כבר נמצא בשימוש נרחב בתאי דלק מימן. "Ceria נחקר באופן פעיל בקהילת חוקרי הסרטן," אמר סימונס. "זה דומה גם לזירקוניה, המשמשת בהשתלות שיניים, והיא תואמת ביולוגית ובטוחה."
למד ב חומרים מתקדמים: תא דלק גלוקוז קרמי-אלקטרוליט לאלקטרוניקה מושתלת
באמצעות: MIT
קישור לכתבת המקור – 2022-05-19 00:27:52
