Επιστήμονες δημιούργησαν ασύρματο φορτιστή για ιατρικά εμφυτεύματα που τοποθετείται κάτω από το δέρμα

Επιστήμονες στην Κίνα δημιούργησαν μια συσκευή που τοποθετείται κάτω από το δέρμα και μπορεί να τροφοδοτήσει με ενέργεια ασύρματα ιατρικά εμφυτεύματα που έχει ο ασθενής. Μέχρι στιγμής, έχει δοκιμαστεί μόνο σε τρωκτικά αλλά αναμένεται να ακολουθήσουν δοκιμές και σε ανθρώπους.

Οι περισσότερες βιοηλεκτρονικές συσκευές, όπως αισθητήρες ή συστήματα χορήγησης φαρμάκων, συχνά περιορίζονται από τη χωρητικότητα των ενσωματωμένων μπαταριών. Συχνά, μπορούν να συνδεθούν με μια εξωτερική παροχή ρεύματος, αλλά αυτό ενέχει τον κίνδυνο μόλυνσης, ιδίως αν ο ασθενής χρειάζεται χειρουργική επέμβαση για την αφαίρεση ή την αντικατάσταση εξαρτημάτων. Για να ξεπεράσουν αυτό το πρόβλημα, οι επιστήμονες κατασκεύασαν ένα πρωτότυπο τσιπ ασύρματης φόρτισης που μπορεί να ενσωματωθεί κάτω από το δέρμα. Το πρωτότυπο, που δοκιμάστηκε σε αρουραίους, μπορεί είτε να μεταφέρει ασύρματα ενέργεια μέσω του σώματος είτε να συλλέγει ενέργεια από το σώμα.

Το εύκαμπτο και μαλακό τσιπ μπορεί επίσης να προσαρμοστεί στο σχήμα του ιστού κατά τη διάρκεια μιας διαδικασίας και είναι βιοδιασπώμενο, έγραψαν οι ερευνητές σε άρθρο που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Science Advances».

«Το πρωτότυπο σύστημα παροχής ενέργειας που κατασκευάσαμε αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός για την προώθηση ενός ευρέος φάσματος βιοδιασπώμενων εμφυτεύσιμων ιατρικών συσκευών με τη δυνατότητά του να παρέχει αποτελεσματικές και αξιόπιστες ενεργειακές λύσεις», δήλωσε στο Live Science ο συν-συγγραφέας της μελέτης Γουέι Λαν, καθηγητής ηλεκτρονικών στη Σχολή Φυσικών Επιστημών και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου Lanzhou στην Κίνα.

Το πρωτότυπο τροφοδοτικό χρησιμοποιεί ένα πηνίο μαγνησίου που φορτίζει όταν ένα δεύτερο πηνίο τοποθετείται πάνω από το δέρμα. Η ενέργεια περνάει από ένα κύκλωμα και στη συνέχεια εισέρχεται σε μια μονάδα αποθήκευσης ενέργειας που αποτελείται από υβριδικούς πυκνωτές ιόντων ψευδαργύρου.

Σε αντίθεση με τις μπαταρίες, οι οποίες αποθηκεύουν την ενέργεια σε χημική μορφή, αυτοί οι υπερπυκνωτές αποθηκεύουν την ενέργεια ως ηλεκτρική. Έχουν επίσης υψηλή πυκνότητα ισχύος και μπορούν να εκφορτίσουν μεγάλη ποσότητα ενέργειας ταυτόχρονα, παρόλο που αποθηκεύουν λιγότερη ενέργεια ανά μονάδα από ό,τι οι μπαταρίες.

Οι ερευνητές ενσωμάτωσαν αυτό το πρωτότυπο σε ένα βιοδιασπώμενο εμφύτευμα που έμοιαζε με τσιπ και συνδύαζε τη συλλογή και την αποθήκευση ενέργειας. Όταν το πρωτότυπο συνδεόταν σε ένα ιατρικό εμφύτευμα, η ενέργεια περνούσε μέσω του κυκλώματος απευθείας στη συσκευή και στον πυκνωτή για να διασφαλιστεί μια σταθερή παροχή ενέργειας.

Το ασύρματο εμφύτευμα λειτούργησε για έως και 10 ημέρες στους αρουραίους και διαλύθηκε πλήρως εντός δύο μηνών. Οι ερευνητές εκτιμούν πως θα μπορούσε ενδεχομένως να διαρκέσει και περισσότερο αν αυξήσουν το μέγεθος των προστατευτικών στρωμάτων πολυμερούς και κεριού που περικλείουν το σύστημα. Επιπλέον, η ομάδα δεν έχει καταφέρει να ενεργοποιήσει ή να απενεργοποιήσει τη συσκευή, η οποία σταματά να λειτουργεί μόνο όταν εξαντλείται η ισχύς της.

ΠΗΓΗ: Live Science

www.ertnews.gr