葡萄糖开发新型燃料电池：可为医疗植入物提供动力

DD 疾病预防 葡萄糖开发新型燃料电池：可为医疗植入物提供动力近日，美国麻省理工学院的工程师基于葡萄糖开发了一种新型燃料电池，有望成为未来医疗植入物的能量来源，并有助于瘫痪病人四肢运动能力的恢复等。相关研究报告发表在6月12日的公共科学图书馆综合杂志上。这种燃料电池可从葡萄糖分子中剥离电子制造微弱的电流，允许其与其他电路结合，而这正是脑部植入物所需的。目前，新型葡萄糖燃料电池能产生高达数百微瓦的功率，足可以驱动超低功耗的临床神经植入物。事实上，葡萄糖燃料电池的理念并不新鲜。早在20世纪70年代，科学家就提出能以这种电池为心脏起搏器提供动力。但这一提议最终因为葡萄糖燃料电池所使用的酶不能长久发挥作用，以及锂离子电池能在单位面积内提供更强劲的能量而搁浅。基于上述问题，新型葡萄糖燃料电池作出了相关改进。科研人员采用了与制造半导体电子芯片相同的技术，以硅为原料组装而成。此外，这种燃料电池并不具备任何生物组件，可借助与人体相容性良好的铂催化剂从葡萄糖处剥离电子，模拟细胞酶的活动，分解葡萄糖并产生三磷酸腺苷，即细胞的能量货币。目前，新型葡萄糖燃料电池能产生高达数百微瓦的功率，足可以驱动超低功耗的临床神经植入物。例如脑脊髓液中就只有屈指可数的细胞，因此位于其中的植入物很难能激起免疫反应。而计算数据显示，葡萄糖燃料电池能够从脑脊髓液中获得可观的葡萄糖，从而为植入物提供动力。另外，由于这只占据了葡萄糖燃料电池有效功率的一小部分，所以其也不会对大脑功能造成不良影响。科学家表示，这一成果可为开发无需外界能源的植入式医疗设备提供帮助，下一步仍需证明其在活体生物内也能良好运转。当葡萄糖燃料电池与超低功耗的电子设备相结合，就能实现大脑等位置植入物的自行供电，从而惠及医疗和仿生学等相关领域。但萨派斯卡也强调，将葡萄糖驱动的植入式医疗设备引入市场，仍需要一个漫长的科研和摸索过程。近日，美國麻省理工學院的工程師基於葡萄糖開發瞭一種新型燃料電池，有望成為未來醫療植入物的能量來源，並有助於癱瘓病人四肢運動能力的恢復等。相關研究報告發表在6月12日的公共科學圖書館綜合雜志上。這種燃料電池可從葡萄糖分子中剝離電子制造微弱的電流，允許其與其他電路結合，而這正是腦部植入物所需的。目前，新型葡萄糖燃料電池能產生高達數百微瓦的功率，足可以驅動超低功耗的臨床神經植入物。事實上，葡萄糖燃料電池的理念並不新鮮。早在20世紀70年代，科學傢就提出能以這種電池為心臟起搏器提供動力。但這一提議最終因為葡萄糖燃料電池所使用的酶不能長久發揮作用，以及鋰離子電池能在單位面積內提供更強勁的能量而擱淺。基於上述問題，新型葡萄糖燃料電池作出瞭相關改進。科研人員采用瞭與制造半導體電子芯片相同的技術，以矽為原料組裝而成。此外，這種燃料電池並不具備任何生物組件，可借助與人體相容性良好的鉑催化劑從葡萄糖處剝離電子，模擬細胞酶的活動，分解葡萄糖並產生三磷酸腺苷，即細胞的能量貨幣。目前，新型葡萄糖燃料電池能產生高達數百微瓦的功率，足可以驅動超低功耗的臨床神經植入物。例如腦脊髓液中就隻有屈指可數的細胞，因此位於其中的植入物很難能激起免疫反應。而計算數據顯示，葡萄糖燃料電池能夠從腦脊髓液中獲得可觀的葡萄糖，從而為植入物提供動力。另外，由於這隻占據瞭葡萄糖燃料電池有效功率的一小部分，所以其也不會對大腦功能造成不良影響。科學傢表示，這一成果可為開發無需外界能源的植入式醫療設備提供幫助，下一步仍需證明其在活體生物內也能良好運轉。當葡萄糖燃料電池與超低功耗的電子設備相結合，就