Novi uređaj sposoban za opskrbu nekim medicinskim implantatima energijom razvili su znanstvenici iz Sjedinjenih Država. Čip na bazi silicija i platine koji stane u glavu osobe proizvodit će električnu energiju iz glukoze.
Poznato je da je sve novo dobro zaboravljeno staro: ideja o korištenju glukoze kao izvora električne energije nije nova. Još 1970-ih stručnjaci su dokazali da pacemakere možete "hraniti" glukozom. Međutim, od ovog se razvoja odustalo u korist snažnijih litij-ionskih baterija.
U međuvremenu, glukoza je izvor energije za živa bića. U ljudskom tijelu razgradnja ugljikohidrata dovodi do njegovog stvaranja.
Pretvorba glukoze u energiju za stanice odvija se tijekom glikolize. U tom se slučaju događa cijepanje glukoze i stvaranje nukleotida adenozin trifosfata (ili ATP), univerzalnog izvora energije za sve biokemijske procese koji se događaju u živim sustavima.
Da bi koristili ovu gotovo neograničenu energiju ljudskog tijela u korist implantata, znanstvenici iz Sjedinjenih Država stvorili su poluvodički elektronički čip na bazi silicija.
Nije koristio organske komponente: čip se sastoji od platinastog katalizatora koji uklanja elektrone iz atoma koji čine molekulu glukoze, oponašajući tako aktivnost staničnih enzima koji razgrađuju glukozu da bi proizveli ATP.
Čip može isporučiti do 180 mikrovata. To je, prema programerima, dovoljno za pogon ultra niskoenergetskih implantata.
“Implantati će uskoro postati uobičajeni za ljude s ozljedama kralježnične moždine. U takvim će nam slučajevima trebati uređaj koji smo izmislili za proizvodnju energije, kaže jedan od autora studije, Benjamin Rapoport, koji radi kao dio zajedničkog programa Harvard-MIT za razvoj zdravstvenih znanosti i tehnologije (Health Sciences and Technology Program). Čip će omogućiti pacijentima da ponovno pokreću ruke i noge.
Promotivni video:
Vjerojatno mjesto implantacije čipa je takozvani subarahnoidni prostor. Ovo je šupljina između moždanih ovojnica ispunjena cerebrospinalnom tekućinom (likvor).
CSF pruža prikladno okruženje za implantabilne gorivne ćelije. Prvo, očekuje se minimalni imunološki odgovor tijela. Kao drugo, sadrži stotine puta manje proteina nego, na primjer, u krvi, stoga je manja vjerojatnost da će čip zarasti tkivom. Treće, u cerebrospinalnoj tekućini postoji dovoljna razina glukoze.
Sigurnost implantata provjerili su znanstvenici u izračunima potrošnje glukoze i analizi ravnoteže kisika. Dakle, procijenjeni udio korištene glukoze bio je od 2,8 do 28% periodično obnavljane količine, što ne bi trebalo uzrokovati nuspojave.
Prema istraživačima, čip još nije testiran na životinjama i ljudima, ali ova je faza razvoja u neposrednim planovima znanstvenika.
Članak u časopisu PLoS ONE govori više o čipu.
