Őrültnek tűnő ötlet: termeljünk áramot a felesleges vércukorból
Néhány súlyos betegség, például szívproblémák vagy 1-es típusú cukorbetegség olyan orvosbiológiai eszközök használatát igényli, amelyekhez megbízható energiaellátás kell. Bázeli kutatók olyan beültethető üzemanyagcellát fejlesztettek ki, amelyik – járulékos haszonként –kinyeri a szervezet számára felesleges glükózt (vércukrot), és abból állítja elő az energiát.
Az üzemanyagcella belsejében rézalapú nanorészecskékből álló anód (elektróda) található. Glükonsavra és protonra hasítja a glükózt, így állít elő elektromos áramot. Az üzemanyagcella nem szőtt anyagba csomagolt és algináttal bevont, orvosi használatra jóváhagyott algás termék. Kis teászacskóra hasonlít, amelyet a bőr alá lehet ültetni. Az alginát felszívja a testfolyadékot, és lehetővé teszi a glükóz átjutását a szövetből az üzemanyagcellába – magyarázzák a szakemberek az Advanced Materials folyóiratban.
A kutatók összekapcsolták ezt az üzemanyagcellát egy mesterséges béta-sejteket tartalmazó kapszulával (amelyet még évekkel ezelőtt fejlesztettek ugyanezek a kutatók). A kapszulákat elektromos árammal vagy kék LED fénnyel lehet inzulin termelésére és kiválasztására ösztönözni.
Ez a rendszer tehát ötvözi a folyamatos energiatermelést és a szabályozott inzulinadagolást. Amint az üzemanyagcella többlet glükózt regisztrál, áramot termel. Ezt az elektromos energiát azután arra használják, hogy a sejteket inzulin termelésére és a vérbe való felszabadítására ösztönözzék. Ennek eredményeként a vércukorszint normális szintre süllyed. Ha egy bizonyos küszöbérték alá esik, az elektromosság és az inzulin termelése leáll.
Az üzemanyagcella által biztosított elektromos energia azonban nemcsak a tervezősejtek stimulálásához elegendő, hanem ahhoz is, hogy a beültetett rendszer külső eszközökkel, például okostelefonnal kommunikáljon. Ez lehetővé teszi a potenciális felhasználók számára, hogy egy megfelelő alkalmazáson keresztül állítsák be a rendszert, amit amúgy akár az orvos is elérhet és módosíthat, távolról is.
Mindez nagyon jól hangzik, azonban a mostani rendszer csak egy prototípus. Bár a kutatók már sikeresen tesztelték egereken, ahhoz, hogy piacképes termék szülessen belőle, még sok időre és nagyon sok pénzre, megfelelő erőforrásokkal és know-how-val rendelkező iparági partnerekre lenne szükség.
