Vedci z USA vyvinuli nové zariadenie schopné dodávať energiu niektorým lekárskym implantátom. Čip na báze kremíka a platiny, ktorý zapadá do hlavy človeka, bude vyrábať elektrinu z glukózy.
Je známe, že všetko nové je dobre zabudnuté staré: myšlienka využívať glukózu ako zdroj elektrickej energie nie je nová. V 70. rokoch minulého storočia odborníci dokázali, že kardiostimulátory môžete „kŕmiť“glukózou. Od tohto vývoja sa však upustilo v prospech výkonnejších lítium-iónových batérií.
Medzitým je glukóza zdrojom energie pre živé bytosti. V ľudskom tele vedie odbúranie sacharidov k jeho vzniku.
Konverzia glukózy na energiu pre bunky prebieha počas glykolýzy. V tomto prípade nastáva štiepenie glukózy a tvorba nukleotidu adenozíntrifosfátu (alebo ATP), univerzálneho zdroja energie pre všetky biochemické procesy prebiehajúce v živých systémoch.
Pre využitie tejto takmer neobmedzenej energie ľudského tela v prospech implantátov vytvorili vedci z USA polovodičový elektronický čip na báze kremíka.
Nepoužíval organické zložky: čip sa skladá z platinového katalyzátora, ktorý odstraňuje elektróny z atómov, ktoré tvoria molekulu glukózy, a tým napodobňuje aktivitu bunkových enzýmov, ktoré štiepia glukózu na produkciu ATP.
Čip dokáže dodať až 180 mikrowattov. To podľa vývojárov stačí na napájanie implantátov s veľmi nízkou energiou.
„Implantáty sa čoskoro stanú samozrejmosťou pre ľudí s poranením miechy. V takýchto prípadoch budeme potrebovať zariadenie, ktoré sme vynašli, na výrobu energie, hovorí jeden z autorov štúdie Benjamin Rapoport, ktorý pracuje ako súčasť spoločného programu Harvard-MIT pre rozvoj zdravotníckych vied a technológií (Health Sciences and Technology Program). Čip umožní pacientom opäť pohybovať rukami a nohami.
Propagačné video:
Predpokladaným miestom implantácie čipu je takzvaný subarachnoidálny priestor. Toto je dutina medzi mozgovými blanami naplnená cerebrospinálnou tekutinou (CSF).
CSF poskytuje vhodné prostredie pre implantovateľné palivové články. Najskôr sa očakáva minimálna imunitná odpoveď tela. Po druhé, obsahuje stokrát menej bielkovín ako napríklad v krvi, preto je menej pravdepodobné, že čip zarastie tkanivom. Po tretie, v mozgovomiechovom moku je dostatočná hladina glukózy.
Bezpečnosť implantátu vedci overili pri výpočtoch spotreby glukózy a analýze kyslíkovej bilancie. Odhadovaný podiel použitej glukózy teda bol od 2,8 do 28% pravidelne obnovovaného množstva, čo by nemalo spôsobovať vedľajšie účinky.
Podľa vedcov nebol čip zatiaľ testovaný na zvieratách ani na ľuďoch, avšak táto etapa vývoja je v bezprostredných plánoch vedcov.
Viac o čipu hovorí článok v časopise PLoS ONE.