Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Czy mikro-diody LED i panele słoneczne bezprzewodowo zasilą implanty medyczne?
Czy mikro-diody LED i panele słoneczne bezprzewodowo zasilą implanty medyczne?

Wszczepione elektryczne urządzenia medyczne mają ogromne znaczenie dla życia ludzi, którzy potrzebują długoterminowego leczenia chorób przewlekłych. Główną wadą takich urządzeń przeznaczonych do długoterminowej implantacji jest ich zasilanie, a co za tam idzie – konieczność ich wymiany i ryzyko powikłań. Naukowcy z Instytutu Nauki i Technologii Gwangju w Korei Południowej opracowali metodę bezprzewodowego zasilania wszczepionych urządzeń za pomocą światła.

 

 

Technika ta obejmuje naszywkę mikro-LED do przesyłania światła przez skórę oraz system fotowoltaiczny na wszczepionych urządzeniach, które mogą zamienić to światło w elektryczność. Technologia ta może pomóc badaczom w opracowaniu urządzeń, które nie potrzebują baterii, unikając konieczności ich wyjmowania i wymiany po ich wyczerpaniu.

Jednym z największych wymagań w biomedycznych implantach elektronicznych jest zapewnienie zrównoważonej energii elektrycznej w celu przedłużenia zdrowego życia bez konieczności wymiany baterii – mówi Jongho Lee, naukowiec biorący udział w badaniu. – Obecnie brak niezawodnego źródła zasilania ogranicza funkcjonalność i wydajność urządzeń implantologicznych. Jeśli uda nam się zapewnić wystarczającą ilość energii elektrycznej w naszym ciele, można opracować nowe typy implantów medycznych o różnorodnych funkcjach i wysokiej wydajności dodaje Jongho Lee.

Dostępne na rynku implanty elektroniczne mogą być zasilane wewnętrzną baterią lub zewnętrznymi przewodami, które wnikają w skórę i niosą ze sobą ryzyko zakażenia. Istnieje pewna technika bezprzewodowa, tzn. sprzężenie indukcyjne, które jest ogólnie bezpieczne tylko przy niższym poziomie mocy. Wadą baterii jest konieczność ich wymiany, co wiąże się z operacją chirurgiczną. Taki zabieg wiąże się z ryzykiem infekcji, a co za tym idzie – również powikłań.

Koreańscy naukowcy, by usunąć te ograniczenia, opracowali metodę bezprzewodowego zasilania wszczepianych urządzeń, używając wszczepialnego odpowiednika paneli słonecznych. Technikę opisali w "Proceedings of National Academy of Sciences". Opiera się ona na zastosowaniu zewnętrznego źródła światła w postaci łatki mikro-LED, którą przykleja się powyżej miejsca, w którym znajduje się wszczepione urządzenie. Naszywka wykorzystuje półprzezroczysty charakter tkanki, co pozwala w pewnym stopniu przenikać światłu. Drugim jej elementem jest system fotowoltaiczny, który jest zamontowany do wszczepionego urządzenia, które wykorzystuje światło przepuszczane przez skórę do generowania elektryczności.

Jak na razie, system został przetestowany na myszach. Efekty są jednak zadowalające, bowiem udało się wykazać, że system ten może z powodzeniem zasilać wszczepione urządzenie. Pozytywne wyniki być może umożliwią długoterminowe stosowanie dostępnych implantów, jak również przyspieszą pojawianie się nowych rodzajów implantów elektrycznych, które wymagają większej mocy.

KOMENTARZE
Newsletter