Российские ученые-ядерщики разрабатывают новый метод производства электроэнергии из крови человека, чтобы кардиостимуляторы могли работать без замены.
Вы можете купить беспроводную зарядку для своего мобильного телефона; технология для подзарядки батарей дистанционно работает уже несколько десятилетий. Но метод не может применяться к кардиостимуляторам, от которых зависят некоторые жизни. Если что-то пошло не так с батареей, все устройство должно быть заменено. Для большинства людей с сердечными проблемами это означает новую операцию каждые 8-10 лет.
В ведущем научно-исследовательском институте России в области ядерной энергетики, ученые работают над производством электроэнергии из глюкозы содержащийся в крови человека. Они считают, что это позволит кардиостимуляторам работать постоянно.
Наша кровь и другие жидкости организма содержат глюкозу, а «электричество генерируется путем прямой химической трансформации», - сказал Павел Готовцев из Курчатовского института. Для совершенствования новой технологии ученые создали модель системы кровообращения в лаборатории, и они представили маленький (около 5 см) элемент биотоплива.
Таким образом ученые смогли сгенерировать ток от 15 до 40 микроватт, этого количества вполне достаточно для кардиостимулятора. По словам Готовцева, «человек не почувствует никакого дискомфорта».
Элементы биотоплива создаются из биосовместимых материалов для минимизации рисков возможного отторжения. Предполагается, что пациент перенесет операцию только один раз, а кардиостимулятор останется в теле на всю жизнь. Исследование поможет разработать другие имплантируемые устройства, требующие постоянного питания.
Многие исследователи работали над решением для кардиостимуляторов. Команда из Университета Британской Колумбии в Ванкувере, Канада, создала топливный элемент, который может генерировать энергию из плазмы крови человека. Ученые из Университета Фудань в Китае придумали решение, которое генерирует энергию от движения крови. Это длинное волокно толщиной менее миллиметра.
До сих пор, однако, большинство ученых столкнулось с одной проблемой: их решения не генерируют достаточное количество электроэнергии для питания кардиостимулятора.
Команда Курчатовского института в настоящее время планирует протестировать свою новую технологию на животных, и если метод успешно пройдет доклинические тесты, он будет реализован в клинической практике. Это может занять много времени, говорят ученые, и пациентам, возможно, придется ждать 10 лет, прежде чем новая технология получит официальное разрешение на использование.