Bežični punjač smešten ispod kože mogao bi napajati medicinske uređaje pre razgradnje u telu

Foto: Pixabay/brookhaven

Naučnici su napravili bežični punjač koji se može ubaciti ispod kože. Zasad je testiran samo na glodarima, ali ako buduća istraživanja na ljudima budu uspešna – to bi moglo značiti da medicinski implantati odbacuju nezgodne baterije i žice.

Većina bioelektronskih uređaja, poput senzora ili sistema za distribuciju lekova, često su ograničeni kapacitetom baterija. Takođe mogu biti priključeni na spoljašnje napajanje, ali se time rizikuje infekcija, naročito ako je pacijentima potrebna hirurška operacija radi uklanjanja ili zamene delova, piše Live Science.

Preporučujemo

Da bi izbegli taj problem, naučnici su napravili prototip čipa za bežično punjenje koji se može postaviti ispod kože. Taj prototip, testiran na pacovima, može ili bežično da prenosi energiju kroz telo ili da preuzima energiju iz tela.

Fleksibilni i mekani potkožni čip takođe može da se prilagodi obliku tkiva tokom procedure i biorazgradiv je, pišu istraživači u žurnalu Science Advances od 15. novembra.

Prototip sistema za napajanje koristi magnezijumski kalem koji se puni kad je drugi kalem postavljen iznad kože. Energija prolazi kroz elektronsko kolo i ulazi u skladište napravljeno od cink-jonskih hibridnih kondenzatora.

Za razliku od baterija, koje skladište energiju u hemijskom obliku, ovi superkondenzatori skladište napajanje kao električnu energiju. Takođe imaju veliku gustinu energije i mogu oslobađati veliku količinu energije odjednom, iako skladište manje energije po jedinici nego baterije.

Istraživači su ugradili taj prototip u biorazgradivi implantat sličan čipu koji kombinuje skupljanje i skladištenje energije. Kad je prototip prikačen za medicinski implantat, energija je prošla direktno do uređaja i u kondenzator da bi se obezbedilo neprekidno napajanje.

Bežični implantat je u slučaju pacova radio do 10 dana i razgradio se potpuno u roku od dva meseca, dokazujući svoju biorazgradivost. Međutim, mogao bi trajati duže ako bi se podebljali zaštitni polimer i voštani slojevi u omotaču sistema, kaže Vej Lan, profesor elektronike sa Landžou univerziteta u Kini.

Istraživači su takođe testirali bežični punjač kao sistem za distribuciju protivzapaljenskog leka kod pacova sa groznicom. Nakon 12 sati, pacovi bez implantata su imali mnogo više telesne temperature nego pacovi sa čipovima, što kazuje da je uređaj uspešno dostavio lek.

Novi prototip, međutim, treba da prevaziđe nekoliko prepreka pre testiranja na ljudima. U eksperimentima sa distribucijom leka, nekim pacovima su takođe dati implantati bez energije, ali sa lekom – i njihova temperatura je opala, što ukazuje na izvesno pasivno oslobađanje leka.

Takođe nije savladano isključivanje ili uključivanje uređaja – prestane da radi samo kad ostane bez energije.

Buduće istraživenje će takođe morati da se pozabavi veličinom uređaja i punom biorazgradivošću.

(Telegraf Nauka/Live Science)