Из крови человека добудут электричество

21.02.2018 5:25 0

Из крови человека добудут электричество

Кардиостимуляторы смогут работать без периодической замены батареек.

Ученые НИЦ «Курчатовский институт» разрабатывают метод получения электричества из глюкозы, содержащейся в крови человека. Предполагается, что это позволит пользователям кардиостимуляторов обойтись без замены батареек, а значит, избежать дополнительных хирургических вмешательств. Специалистам удалось получить электрический ток мощностью 15−40 микроватт. Этого вполне достаточно для работы современного кардиостимулятора. Результаты исследования опубликованы в ряде международных научных изданий.

Кардиостимулятор (Wikimedia Commons)

Как сообщил «Известиям» замруководителя отдела биотехнологий и биоэнергетики комплекса НБИКС-технологий НИЦ «Курчатовский институт» Павел Готовцев, ученые научились получать электрический ток из глюкозы, которая содержится в крови и других физиологических жидкостях.

— Электроэнергия генерируется за счет прямого химического преобразования. В кровоток внедряется биотопливный элемент. Это система с двумя электродами, на одном из них или на обоих расположены биокатализаторы. При этом на аноде происходит разложение органических соединений (в данном случае глюкозы), в результате чего образуются свободные электроны.

Они по цепи движутся к катоду. А положительно заряженные атомы водорода через расположенную между электродами специальную мембрану (она проницаема практически только для них) направляются к катоду, где и получают утерянные электроны. Затем они вступают в реакцию с кислородом, образуя обычную воду, — пояснил Павел Готовцев.

Для отработки новой технологии ученые создали в лабораторных условиях модели фрагментов кровеносной системы. В них был внедрен небольшой (размером около 5 см) биотопливный элемент. При этом удалось получить электрический ток мощностью от 15 до 40 микроватт.

— Этого достаточно для работы современного кардиостимулятора, причем человек никакого дискомфорта ощущать не будет, — подчеркнул Павел Готовцев.

Вживляемые биотопливные элементы создаются из биосовместимых материалов, чтобы минимизировать риски возможного отторжения. Предполагается, что пациенту будут делать одну операцию, после чего кардиостимулятор будет эксплуатироваться пожизненно, оставаясь в организме. Создание описанных источников тока позволит специалистам в будущем разрабатывать и другие имплантируемые устройства, требующие постоянного энергоснабжения.

Сейчас ученые планируют тестировать новую технологию на животных. В случае успешного прохождения доклинических испытаний на ее внедрение в клиническую практику потребуется порядка 10 лет.

Директор Института персонализированной медицины и профессор кафедры профилактической и неотложной кардиологии Первого МГМУ им. И. М. Сеченова Филипп Копылов назвал исследование ученых Курчатовского института очень перспективным.

— Это сверхинтересная тематика. Создание такой технологии — голубая мечта всех кардиохирургов. Это позволит избежать лишних хирургических вмешательств. Однако до сих пор все ученые сталкивались с одной проблемой: получается достаточно слабый ток. Нужно либо повышать его мощность, либо снижать потребление электроэнергии кардиостимулятором. В этих двух направлениях сейчас и идут исследования во всем мире, — сообщил Филипп Копылов.

Заведующий лабораторией оценки и коррекции сердечно-сосудистого риска Национального медицинского исследовательского центра профилактической медицины Минздрава РФ Мехман Мамедов считает, что новая методика сопряжена с некоторыми рисками.

— Обязательно должна быть и собственная батарейка, потому что уровень глюкозы у человека постоянно меняется. Если он достаточен, то прибор может работать автономно, если нет — нужна запасная батарейка, — считает Мехман Мамедов.

НБИКС-центр Курчатовского института ориентирован на междисциплинарные исследования и разработки в области нано-, био-, информационных, когнитивных, социогуманитарных наук и технологий.

Источник: Новости Hi-Tech

Другие новости Из крови человека добудут электричество Найдено неожиданное применение радиоактивным отходам из Чернобыля Из крови человека добудут электричество Американские спецслужбы запретили пользоваться китайскими смартфонами Из крови человека добудут электричество Предсказана скорая глобальная катастрофа

Источник

Следующая новость
Предыдущая новость

Готовые бизнес-планы с расчетами Сервисный центр по продаже и обслуживанию кассовой техники Как вернуть деньги у брокера? Как защитить себя при поиске работы в Германии? Самые актуальные законы о миграции и эмиграции

Лента публикаций