Команда биоинженеров из Университета Ланьчжоу, Даляньского технологического университета и Цинхайского педагогического университета, находящихся в Китае, в сотрудничестве с парой коллег из Университета штата Пенсильвания в США, разработала мягкий имплантируемый суперконденсатор, который может питать имплантируемые устройства. В своей статье , опубликованной в журнале Science Advances, группа описывает, как был изготовлен их суперконденсатор и его характеристики во время испытаний.
Предыдущие исследования показали, что имплантируемые устройства могут быть разработаны для использования в мониторинге или лечении различных заболеваний. К сожалению, средства для питания таких устройств все еще отстают. В этом новом исследовании исследовательская группа разработала новый способ питания таких устройств, используя суперконденсатор вместо батареи. Суперконденсатор, в отличие от батарей, хранит электричество в электрической форме; Батареи хранят химическую энергию — это делает суперконденсаторы не только более гибкими, но и более легкими.
Суперконденсатор, созданный исследователями, должен был отличаться от других, используемых в других немедицинских целях: каждая его часть должна была быть биоразлагаемой и безвредной для пациента по мере разложения. Суперконденсатор, разработанный командой, был изготовлен с использованием цинковой фольги в качестве анода, сульфида молибдена в качестве катода и альгинатного геля в качестве электролита. Вторая магниевая катушка, помещенная на кожу над той частью тела, куда был имплантирован суперконденсатор, использовалась для беспроводной зарядки.
Сначала суперконденсатор был протестирован, чтобы убедиться, что его деградация не превышает рекомендуемые нормы по охране здоровья для материалов, из которых он был изготовлен. Затем его подключили к ранее разработанному имплантируемому устройству для дозирования лекарств, которое также биоразлагается. Комбинированное устройство затем имплантировали мышам с лихорадкой, вызванной дрожжевой инфекцией. Исследователи добавили лекарство в устройство, которое было имплантировано подопытным мышам. Через короткий период времени у мышей с имплантированными устройствами была обнаружена субфебрильная температура.
Команда признает, что потребуется дополнительная работа, прежде чем их суперконденсатор будет готов к использованию на пациентах — например, средства для его отключения еще не разработаны.
Теги: батарея, имплант
