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新型植入式电池可用血糖发电

据新华社报导,瑞士研究人员研制出一种微型燃料电池,能用血液中多余的葡萄糖(血糖)发电,便捷可靠地为植入式医疗器械供电,无须外部电源。瑞士苏黎世联邦理工学院研究人员近期在德国《先进材料》杂志上发表论文说,他们将这种电池与人工类比胰岛B细胞相结合,制造出利用多余血糖自动驱动胰岛素释放、电能自给自足的装置,在动物实验中取得成功。
本系统演示如何自主运作的原理。(示意图:ETH Zurich)
本系统演示如何自主运作的原理。(示意图:ETH Zurich)

  新型燃料电池比人类指甲盖略大,其核心部件是由含铜的纳米材料制成的电极,能将葡萄糖份解成葡萄糖酸和质子,产生电能。纳米材料由无纺布包裹,表面涂有可医用的海藻酸盐。电池植入动物体内后,体液浸润海藻酸盐,使葡萄糖份子进入燃料电池。

  该学院研究人员此前曾用基因工程手段培育出人工类比胰岛B细胞,能在电压控制下释放胰岛素。结合上述两种技术的装置在血糖过高时会启动燃料电池,分解葡萄糖产生电力,刺激人工类比胰岛B细胞释放胰岛素以降低血糖。

  血糖回到正常水平后,燃料电池停止运作,胰岛素释放中止。在患有Ⅰ型糖尿病的小鼠身上,该装置有效控制了血糖,而且燃料电池表现出良好的耐久性◆

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