Technologie, která používá kyselinu žaludeční pro výkon

Výzkumníci z Bostonu přišli s novým způsobem, jak napájet poživatelné kapsle.

Tým Brigham a Women's Hospital vyvinul kapsli, která může být poháněna galvanickou buněčnou baterií, která čerpá šťávu z kyseliny žaludku.

ReklamaZveřejňovat

Tým demonstroval tím, že jejich baterie úspěšně napájí teplý teploměr. Měření bylo provedeno každých 12 vteřin uvnitř prasečího žaludku po dobu šesti dnů.

Odborníci v oboru říkají, že i když je třeba ještě hodně práce, výzkum by mohl být důležitým krokem ke zlepšení dlouhodobé užitečnosti spotřebitelských zařízení.

Tým vedl Phillip Nadeau, Ph.D., autor studie a postdoktorský výzkumník na Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Reklama Ohlásili své zjištění v časopise Prolonged Energy Harvesting for Ingestible Devices, zveřejněné v časopise Nature Research.

Přečtěte si více: Regenerativní medicína má jasnou budoucnost »

ReklamaZveřejňovat

Užitečné … dokud baterie nezmizí

Poživatelné přístroje jsou užitečné nástroje pro lékaře.

Používají se v různých aplikacích od jednoduchého měření vitálních funkcí po dávkování léků až po "pilulky", které poskytují video zpětnou vazbu jako alternativu k invazivnějším diagnostickým prostředkům.

Tato zařízení, zejména energeticky náročnější vačky, jsou omezeny nedostatkem energie. Zatímco jednodušší zařízení používají minimální výkon, kamera na pilulky má tendenci rychle vypouštět baterii, aniž by byla nabíjena, pokud je uvnitř těla.

Ve snaze vyvinout zařízení, které by mohlo dlouhodobě poskytovat trvalý výkon, se výzkumný tým obrátil na starou vědeckou třídní pohotovost.

"Jedna z věcí, které jsme začali uvažovat s našimi spolupracovníky na katedře elektrotechniky v MIT, byla galvanická buňka, v podstatě vzlet z lemonové baterie, která je často zkoumána ve škole," říká Giovanni Traverso, Ph.D., senior spoluautor a instruktor na Harvardské lékařské škole. "A přesně to jsme udělali. Použili jsme žaludeční tekutinu jako elektrolyt a pro výrobu tohoto proudu jsme použili měď a zinek jako katodu a anodu. "

reklamaZveřejněníV tomto díle se podílí elektrotechnický tým, který sestavil docela zajímavou elektroniku s nízkým výkonem. John Rogers, výzkumná skupina Rogers na univerzitě v Illinois

"Myslím, že výzkumníci předvedli zajímavé ukázky elektrolytické buňky zinku a mědi pro výkon," řekl Ph.D., Ph.D., fyzikální chemik a předseda výzkumná skupina Rogers na Illinoisské univerzitě."V porovnání s běžně používanými systémy na bázi hořčíku je vyzýváním zinku, že může nabídnout dlouhodobý provoz - několik dní, na rozdíl od jednoho nebo dvou. Takže si myslím, že je to důležitý pokrok. V této práci se podílí elektrotechnický tým, který sestavil nějakou zajímavou elektroniku s nízkým výkonem. Měli pár pěkně chytrých způsobů, jak optimalizovat využití energie a přizpůsobit kolísání energie, která pochází z baterie. "

Přečtěte si více: Technologie vám pomůže lépe spát? »

Reklama

Rozmanitost dovedností

Technologie, která spojuje elektrochemii s biomedicínským inženýrstvím, vyžaduje výzkumné pracovníky s různými dovednostmi.

"Měli jsme různorodou skupinu s odbornými znalostmi, od návrhu elektroniky až po balení, chemii a medicínu," napsal Nadeau. "Mít takový rozmanitý tým byl pro tuto práci obrovský přínos. Práce na rozhraní těchto různých oblastí nám pomohla najít a vyzkoušet něco, co bylo velmi zajímavé. "

ReklamaZveřejněná reklama

" Zde jsou výzvy v oblasti elektrotechniky, existují problémy s materiálem a pak jsou zde problémy se zvířecími modely, "přiznal Traverso. "Takže skutečně potřebujete rozsáhlé odborné znalosti, abyste se spojili, spolupracovali a prováděli. A to se odráží v rukopisu, když se podíváte na autory a odkud pocházejí. Přicházejí z oddělení elektrotechniky, chemického inženýrství, nemocnic a myslím si, že skutečně trvá taková spolupráce, aby se vypořádala s některými hlavními problémy. "

Higgins říká, že tento multidisciplinární přístup je rozhodující - nejen v tomto výzkumu, ale iv jiných vědeckých snahách.

"Jako vědci a inženýři důsledně mluvíme o tom, že interdisciplinární spolupráce podporují některé z nejdůležitějších výzkumů," napsal, "a tato studie je dokonalým příkladem. "

Reklama

Přečtěte si více: Jak virtuální realita získává trakci v medicíně»

Velké možnosti, velké výzvy

Tato technologie by mohla podpořit fungování požárních zařízení v budoucnu.

ReklamaZveřejňovat

Výzkum je stále ještě v plenkách.

Nadeau říká, že miniaturizace zařízení a použití pokročilejšího návrhu obvodu je prioritou.

Také by rád prozkoumal pokročilejší senzory.

Myslím, že bychom mohli být u lidí poměrně rychle.Giovanni Traverso, Harvardská lékařská škola

"Nakonec by bylo úhledné, kdyby se pět nebo deset let po cestě, mohli jsme s touto technologií napájet dlouhodobý ukazatel vitálních funkcí," řekl Nadeau. "V podstatě je to pilulka, která dokáže sledovat vaše dýchání a srdeční frekvenci zevnitř žaludku a přenášet to bezdrátově po dobu až jednoho týdne pomocí harvestované energie z buňky. "

" Můžete jen nechat vaši fantazii běhat divoce s věcmi, které chcete měřit, rozumět, zachytit, uložit, vzorek, nebo dokonce dodat terapii. Nějaký celek, "řekl Rogers. "Ale myslím, že nabídka možností bude omezena rozsahem funkčnosti, kterou můžete zabalit do relativně malého rozměru. Ale pak bude hlavní záležitostí, jak ji napomoci. Myslím, že vpřed, bude pravděpodobně hodně optimalizace, kterou můžete udělat. Ale je to jistě dobrý výchozí bod. "Pokud jde o to, kde bychom mohli být za pět nebo deset let, myslím si, že v závislosti na dalším zájmu - a to znamená spolupráci s potenciálními sponzory a dalšími financemi - myslím, že bychom mohli být u lidí poměrně rychle," řekl Traverso.