Създаден са биоразградими имплантируемо батерия

Видео: Галванична хартия елемент

Съдържание

Видео: Галванична хартия елемент
Разтворим устройство за имплантиране
В областта,

представени в Масачузетс учени са биоразградими имплантируемо батерия, който помага на фуражите обещава биомедицински устройства, създадени за мониторинг на изпълнението на пациента или доставка на лекарства.

Новата батерия е коренно различна от аналози, че след употреба могат да бъдат разгради напълно в тялото, без никакви последици за здравето.

"Това е наистина важен пробив. До днес не е направена като голямо постижение в тази посока ", - каза той пред пресата Джефри Borenstein (Джефри Borenstein), биомедицински инженер в Draper Laboratory, неправителствена изследователски център в Кеймбридж.

През 2012 г., нови материали изследовател Джон Роджърс (Йоан Роджърс) Университета на Илинойс в Урбана-Шампейн представи серия от biosoluble силициеви чипове, които могат да следят температурата и механично напрежение, изпращане на резултатите до външни устройства. Тези микроскопични чипове са в състояние дори да се нагрява тъканта, за да активира имунната процес и предотвратяване на инфекция (статия в списание Нейчър право Биоразградими електроника днес тук, утре ги няма).

Някои от тези чипове се получава за снабдяването с енергия отвън посредством индукционни устройства.

Но безжичен пренос на енергия, в съответствие с Borenstein, е проблематично за устройства, които трябва да бъдат имплантирани в дълбоко в тъканите, включително и на костите. Компонентите, които получават енергия по начин, технически сложни, големи и скъпи. Изследователят казва: "Всичко, което ще ви постави там, трябва да заема ценно пространство."

За да намерите рационално решение, Роджърс и колегите му са се развили елемент на дебелина мощност мм, което в крайна сметка се разтваря напълно в тъканите и не изисква отстраняване.

Разтворим устройство за имплантиране

Тяхната изобретение са описани в последното издание на съвременни материали, използването на аноди и катоди магнезиеви фолио от желязо, молибден или волфрам. Всички тези материали бавно се разтварят в тъканите, и ниски концентрации на йони не са вредни за организма.

Електролитът между двата електрода ще бъде фосфатен буферен разтвор. Цялата система е опакован в конструкция от био-разтворим полимер е полианхидрид.

Актуални възможности варират в зависимост от материала, използван в катода. Например, в един квадратен сантиметър от батерия с магнезиев анод (дебелина 50 микрона) и молибден катод (8 микрона дебелина), произведени на тока от 2.4 mA. След разтваряне, освобождава батерия 9 милиграма магнезий - само 2 пъти по-висока от тази, след монтажа на новата стент за коронарните артерии.

Тази концентрация, според Роджърс, просто не може да доведе до здравословни проблеми на пациента. Той казва: "Почти всички от градивните елементи на нова батерия е готова за производство на висок клас biosoluble импланти."

Всички версии могат да поддържат стабилен ток за един ден, но все още не е приключила. Команда надява да подобри батерия и значително увеличаване на капацитета на единица маса, промяна на повърхността топографията на магнезий и увеличаване на зоната на електрода.

Авторите смятат, че площта на батерията от 0,25 квадратни сантиметра и с дебелина от 1 микрометър ще бъде в състояние да се хранят някои имплантируеми сензор през деня.

В областта,

Такива устройства могат да намерят приложение в много области.

Така например, те са полезни за захранване на множество сензори, които използват властта и еколозите за измерване на различни параметри на околната среда - почвата, водата, а дори и в океана. Тези сензори, заедно с батерията, да свърши работа, просто се разтварят в океана, без да се засяга околната среда.

Малък размер - това е най-големият плюс на изобретението. Една малка купчина от батерии осигурява напрежение 1,6 V - достатъчно, за да се хранят някои LED, или за генериране на радиосигнал.

Магнезий батерии не са единственото решение на съвременната наука. Миналата година, експерт по биоматериали Кристофър Bettinger (Кристофър Bettinger) от университета Карнеги Мелън в Питсбърг (Пенсилвания, САЩ), представен на ядлив натриев-йонна батерия с електроди от пигмента меланин. Но екипът на Роджърс съобщава, че тяхната магнезий батерия има най-добра производителност на единица площ и трае по-дълго.

Borenstein се надява, че по-нататъшната работа на двата вида елементи ще се хранят без проблеми перспектива имплантируеми устройства, които следят за дейността или пациента, в точното време се прилагат медикаменти (например, антиконвулсанти в момента на атака).

Споделяне в социалните мрежи:

сроден