János, Iván2024. június 24., hétfő
Tudomány

Elektromos energia vércukorból

National Geographic Magyarország

Számos betegségben jut szerep a testbe ültethető készülékeknek, legyen szó például egy pészmékerről vagy épp gyógyszert adagoló eszközről, s ezeknek elektromos áramra van szükségük a működésükhöz.

A berendezés prototípusa
Forrás: Fussenegger Lab / ETH Zurich

 

A Zürichi Műszaki Egyetem biotechnológusai tervezték és fejlesztették ki azt a speciális eszközt, amely a bőr alá ültetve a vércukorból képes energiát nyerni, a szerkezetet az Advanced Materials folyóiratban mutatták be.

Manapság számos orvosi elektronikai készülékben, mint például egy inzulinpumpa, a készülék kis akkumulátorról (elemről) működik, amelyet időnként cserélni, vagy tölteni kell. A svájci kutatócsoport, amelyet Martin Fussenegger vezetett, most igen innovatív eszközzel állt elő: olyan energiaforrást építettek, amely a testből magából veszi a működéshez szükséges áramot. A beültethető eszköz a szövetekben található felesleges vércukrot használja fel elektromos áram előállítására. Az eszközt a kutatók olyan, évekkel korábban szintén általuk fejlesztett mesterséges béta-sejtekkel kombinálták, amely képes gombnyomásra inzulint adagolni és csökkenteni a vércukorszintet, hasonlóan ahhoz, ahogyan a hasnyálmirigy béta-sejtjei is teszik (ha rendben működnek).

A kutatók abból indultak ki, hogy a fejlett nyugati társadalmakban az emberek zöme túl sok szénhidrátot fogyaszt, így a többlet vércukorból plusz energiát lehetne kinyerni, amellyel az egyes biotechnológiai eszközök áramellátása biztosítható volna. Az eszköz „lelkét” egy réz alapú nanorészecskékből felépített elektróda jelenti, ami képes felbontani a vérben lévő glükózt s ezzel áramot előállítani. Az eszközt egy olyan, orvosi célokra alkalmas anyag (alginát) veszi körbe, ami felszívja a szöveti nedveket és közvetíti az abban lévő glükózt az elektródához.

Az egérben sikerrel tesztelt eszköz működésének sematikus ábrája.
Forrás: From Maity D, et al, Adv. Mater. 2023 / ETH Zurich

 

Az eszközt, ha egybekapcsolják a mesterséges béta-sejtekkel, akkor képes lesz automatikusan adagolni a szükséges inzulint egy cukorbeteg számára, és még annyi energiát is előállít, hogy akár egy külső eszközzel (pl. okostelefon) tudjon kommunikálni. Ez egy olyan jövőbeli rendszert jelenthet, amelyben könnyen szabályozhatóvá válhat a vércukorszint részint automatikusan, részint pedig bármikor be lehet avatkozni majd a folyamatba.

Az eszköz egyelőre csak egy prototípusként létezik, amelyet egérben sikeresen teszteltek is. A további, emberi használathoz szükséges fejlesztések azonban túlmutatnak egy egyetemi labor képességein, ezért jelenlegi is olyan ipari befektetőket keresnek, akik segítenék a további fejlesztéseket. Ez azt is jelenti, hogy igen hosszú éveknek kell még addig eltelni, hogy bőr alá ültetett áramtermelő eszközzel élő emberekkel találkozhatunk az utcán.

A malária is a hódítókkal érkezett Amerikába

A malária is a hódítókkal érkezett Amerikába

A malária nem hagy nyomot az ember testében, amelyből a régészek, antropológusok számára egyértelművé válna az egykori fertőzés, így nehéz azt is kideríteni, miként hódította meg a világot ez a rendkívül súlyos fertőző betegség.

Rendkívüli nyaka van a mini Loch Ness-i szörnynek

Rendkívüli nyaka van a mini Loch Ness-i szörnynek

Alakváltó, ragadozó, és hasonlít a Loch Ness-i szörnyre az a különleges élőlény, amelynek alakváltó képességét vizsgálták.

Az új generációs műholdak levegővel is üzemelhetnek majd

Az új generációs műholdak levegővel is üzemelhetnek majd

Jelenleg a műholdak élettartamát az határozza meg, meddig maradhatnak irányíthatóak, ehhez pedig üzemanyagra van szükség.

Egészen eddig fordítva néztünk egy félmilliárd éves ősmaradványt

Egészen eddig fordítva néztünk egy félmilliárd éves ősmaradványt

A megfelelő látásmódból az is világossá vált, hogy a gerinces állatok ősével van dolgunk.

A kudarcok egyáltalán nem vezetnek sikerhez

A kudarcok egyáltalán nem vezetnek sikerhez

Erős és káros túlzás az a gondolat, miszerint a kudarcok szerepe az, hogy elvezessenek minket a sikerhez.

National Geographic 2024. júniusi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

15 900 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlapNational Geographic 2022. decemberi címlapNational Geographic 2023. januári címlapNational Geographic 2023. februári címlapNational Geographic 2023. márciusi címlapNational Geographic 2023. áprilisi címlapNational Geographic 2023. májusi címlapNational Geographic 2023. júniusi címlapNational Geographic 2023. júliusi címlapNational Geographic 2023. augusztusi címlapNational Geographic 2023. októberi címlapNational Geographic 2023. novemberi címlapNational Geographic 2023. decemberi címlapNational Geographic 2024. januári címlapNational Geographic 2024. februári címlapNational Geographic 2024. márciusi címlapNational Geographic 2024. áprilisi címlapNational Geographic 2024. májusi címlapNational Geographic 2024. júniusi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket