Ma még viccesen hangzik, hogy valakit egy akkumulátor lenyelésére biztatnak, azonban a jövőben ez a kérés már komolynak számíthat az orvoslásban.
A csúcstechnológia módszereknek köszönhetően akár már a közeljövőben is az emberi test belsejébe juttathatók azok a parányi robotok, amelyek „helyben” gyógyíthatnak, vagy mondjuk adagolhatják a gyógyszereket, például a nehezen elérhető bélrendszerben. Azonban azt, hogy pici gépeket használjanak ilyen célokra, egyelőre megakadályozza az energia-ellátás hiánya, azaz hogy nincsenek megfelelő akkumulátorok hozzájuk.
Ez a kihívás adott ötletet a New York-i Binghamton Egyetem kutatócsoportjának. A ZME Science beszámolója szerint lenyelhető bioakkumulátort fejlesztettek, amely képes megfelelő energiával ellátni az orvosi berendezéseket.
Nem volt könnyű dolguk. A hagyományos akkumulátorok az emberi egészségre káros anyagokat tartalmaznak (ólom, kobalt, mangán, grafit, nikkel), így még ha sikerülne is lecsökkenteni a méretüket, kockázatos volna lenyelni ezeket. Szóba jöhetne még a vezeték nélküli energia használata (ezzel kapcsolatban voltak is biztató kísérletek), azonban ez az átviteli technológia egyelőre még a fejlesztés fázisában tart.
Az amerikai kutatók újdonsága mindkét említett problémára megoldást jelenthet. Bioakkumulátoruk inaktív bacillus subtilis baktériumspórákat használ, amelyek kis mennyiségű elektromosságot tudnak termelni. A B. Subtilis általában probiotikumként működik, támogatja a barátságos mikroorganizmusok, például a tejsavbaktériumok növekedését, és megakadályozza az élelmiszer-eredetű betegségek előfordulását. A kutatók viszont ezúttal nem probiotikumként, hanem mikrobiális üzemanyagcellaként tekintenek rájuk.
A baktériumok spóráit (az üzemanyagcellákat) egy kapszula méretű, pH-érzékeny tokba helyezik. Ez a pH-érzékeny anyag inaktiválva tartja a sejteket, miközben a kapszula a szájból a gyomorba és a test más részeibe jut, ahol alacsony a pH. Viszont ha a kapszula eléri a vékonybelet, érzékeli a megnövekedett pH-értéket, és ez a környezetváltozás aktiválja a kapszulában lévő spórákat.
A spórák kicsíráznak, és ahogy a baktériumok normális biológiai funkciókat látnak el a kapszulában, a mikrobiális tevékenység eredményeként elektromosság keletkezik. Ez az elektromos áram bármely csatlakoztatott orvosi berendezés táplálására használható.
Egy bioakkumulátor jelenleg 100 mikrowatt teljesítményt tud termelni négyzetcentiméterenként. A kutatók azt tervezik, hogy tízszeresére növelik a teljesítménysűrűséget. Bár a jelenlegi bioakkumulátor csak a vékonybél belsejében helyezhető el, a kutatók szerint a jövőben hasonló bioakkumulátorokat lehet kifejleszteni a test más részeire is.
Forrás, fotó: hvg / Frisshíreink portál
Frisshíreink portál, a Te lapod! Keress, szörfölj, vedd a magad kezébe az irányítást!
