Кардиостимуляторы, кохлеарные имплантаты и дефибрилляторы — все эти устройства жизненно важны, но для их работы необходим источник питания. Батареи часто большие, со временем разряжаются, а попытки уменьшить их размер приводят к снижению емкости. Группа инженеров из Массачусетского университета в Амхерсте предложила решение, которое может устранить необходимость в аккумуляторах для имплантируемой электроники. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Идея заключается в использовании энергии, производимой клетками человеческого тела. Каждая клетка функционирует как мини-электростанция, вырабатывающая как электрическую, так и механическую энергию. Авторы исследования предлагают перейти от традиционных батарей к распределенной системе, основанной на биологических принципах.
Для создания устройства исследователи использовали тонкие ленты из цирконата-титаната свинца (ЦТС), которые преобразуют механическую энергию в электрическую. Эти ленты были нанесены на гибкую полимерную платформу и засеяны человеческими кардиомиоцитами — клетками сердечной ткани. В процессе роста клетки интегрировались в платформу, создавая устройство, которое выглядит как живая ткань и функционирует как аккумулятор, не требующий замены.
Человеческое тело работает постоянно, и каждая клетка производит собственную энергию. Новая система демонстрирует плотность мощности в десять раз выше по сравнению с устройствами на централизованном питании. Ультратонкие пленки можно укладывать слоями, увеличивая доступную энергию, не теряя при этом гибкость и целостность устройства.
Информация в статье носит справочный характер и не заменяет консультацию врача. Перед применением рекомендаций обратитесь к специалисту.
Система является максимально неинвазивной: поскольку устройство функционирует на клеточном уровне, организм воспринимает его как свою собственную ткань и не отторгает. На данный момент технология протестирована только в лабораторных условиях, но её потенциал велик — медицинские имплантаты будущего могут работать без батарей.
Ранее Наука Mail сообщала о создании самого маленького в мире кардиостимулятора.
Фото: hi-tech.mail.ru
Материалы проходят проверку с учетом современных клинических рекомендаций, научных данных и практического опыта врачей. Основная задача Медколлегии — обеспечить достоверность, актуальность и понятность медицинской информации для пользователей.