Új kutatás: A test saját oxigénje lehet az implantátumok energiaforrása
Kínai tudósok áttörést értek el az orvosi implantátumok energiaellátásában, amelynek köszönhetően a jövőben talán nem lesz szükség gyakori akkumulátorcserére. A Tianjin Műszaki Egyetem kutatói által kifejlesztett új akkumulátor a test oxigénjét használja az áramtermelésre, így növelhető lehet az eszközök élettartama.
Az orvosi eszközök, mint például a szívritmus-szabályozók és neurostimulátorok, működésükhöz akkumulátorokra támaszkodnak, amelyek cseréje invazív beavatkozást igényel. A kínai kutatók által bemutatott új akkumulátor a vér oxigénjét használja fel áramtermelésre, ami jelentősen meghosszabbíthatja az implantátumok élettartamát.
A kutatók által alkalmazott anód nátrium alapú ötvözetből készült, amely az emberi szervezet számára nem idegen anyag, és fontos szerepet tölt be többek között az idegek és izmok működésében. A szeparátorként használt nanopórusos arany (NPG) biológiai kompatibilitása és stabilitása miatt vált választott anyaggá, melynek pórusméretei rendkívül kicsik.
Az akkumulátorokat egy porózus polimerbe burkolták, amely korábban mesterséges erekben is bizonyította hatékonyságát az elektronikai elemek védelmében. A kísérlet során patkányokba ültetett akkumulátorok 1,3 és 1,4 V közötti stabil feszültséget produkáltak, ami bár még nem elegendő az orvosi eszközök működtetéséhez, de bizonyítékul szolgál arra, hogy a belső oxigén képes stabil energiát biztosítani.
A ChemA kutatók által végzett vizsgálatok során nem találtak aggasztó jeleket a gyulladásos reakciók, az anyagcsere-változások vagy a szöveti regeneráció terén. Az akkumulátor melléktermékei, mint a nátriumionok és hidroxidionok, valamint az alacsony szintű hidrogén-peroxid, nem okoztak problémát a vesére és a májra nézve.
A kutatók jelenleg az akkumulátor teljesítményének növelésén dolgoznak, amit a nanopórusos arany hatékonyságának optimalizálásával és az ionok valamint az oxigén áramlásának fokozásával kívánnak elérni. Emellett a daganatgyógyítás területén is felmerült az új akkumulátor alkalmazásának lehetősége, ahol az oxigénfogyasztó hatás elősegítheti a rákos sejtek kiéheztetését, és az energiát hővé alakítva hozzájárulhat a daganatsejtek elpusztításához.
A tudományos felfedezések terén más területeken is történtek jelentős előrelépések. Wigner Jenő Nobel-díjas fizikus 1934-ben felállított elméletét, miszerint ultrahideg hőmérsékleten az elektronok kristályrácsszerkezetbe rendeződnek, most sikerült fényképes bizonyítékkal alátámasztani. Az amerikai Princeton Egyetem kutatói a világ első fotóját készítették el egy Wigner-kristályról, amelyet egy nagyfelbontású pásztázó alagútmikroszkóp segítségével értek el. Ez az eredmény is azt mutatja, hogy a tudomány folyamatosan halad előre, és újabb és újabb áttöréseket ér el a kutatások során.