Jungtinių Valstijų mokslininkai sukūrė naują prietaisą, galintį suteikti energijos kai kuriems medicininiams implantams. Silicio-platinos pagrindu pagaminta mikroschema, kuri telpa į žmogaus galvą, elektrą gamins iš gliukozės.
Yra žinoma, kad viskas nauja pamiršta sena: idėja naudoti gliukozę kaip elektros energijos šaltinį nėra nauja. Dar aštuntajame dešimtmetyje ekspertai įrodė, kad galite širdies ritmo reguliatorius „pamaitinti“gliukoze. Tačiau šios raidos atsisakyta dėl galingesnių ličio jonų baterijų.
Tuo tarpu gliukozė yra gyvų būtybių energijos šaltinis. Žmogaus organizme angliavandenių skaidymas lemia jo susidarymą.
Gliukozė virsta ląstelių energija glikolizės metu. Šiuo atveju vyksta gliukozės skaidymasis ir nukleotido adenozino trifosfato (arba ATP), universalaus energijos šaltinio, skirto visiems biocheminiams procesams, vykstantiems gyvose sistemose, susidarymas.
Norėdami panaudoti šią beveik neribotą žmogaus kūno energiją implantų naudai, mokslininkai iš JAV sukūrė silicio pagrindu pagamintą puslaidininkių elektroninę mikroschemą.
Jame nebuvo naudojami organiniai komponentai: mikroschema susideda iš platinos katalizatoriaus, kuris pašalina elektronus iš gliukozės molekulę sudarančių atomų, taip imituodamas ląstelių fermentų, kurie skaido gliukozę, kad gautų ATP, aktyvumą.
Lustas gali perduoti iki 180 mikrovatų. Kūrėjų teigimu, to pakanka, kad būtų galima maitinti itin mažai energijos naudojančius implantus.
„Netrukus taps įprasta įdiegti implantus žmonėms, turintiems nugaros smegenų pažeidimus. Tokiais atvejais mums reikės įrenginio, kurį sugalvojome energijai gaminti, sako vienas iš tyrimo autorių Benjaminas Rapoportas, dirbantis bendroje Harvardo ir Masačusetso technologijos instituto sveikatos mokslų ir technologijų programoje. Lustas leis pacientams vėl judėti rankomis ir kojomis.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Tikėtina lusto implantavimo vieta yra vadinamoji subarachnoidinė erdvė. Tai ertmė tarp smegenų dangalų, pripildyta smegenų skysčio skysčio (CSF).
CSF suteikia tinkamą aplinką implantuojamiems kuro elementams. Pirma, tikimasi minimalaus organizmo imuninio atsako. Antra, jame yra šimtus kartų mažiau baltymų nei, pavyzdžiui, kraujyje, todėl mažiau tikėtina, kad mikroschema apaugs audiniais. Trečia, smegenų skystyje yra pakankamas gliukozės kiekis.
Implanto saugumą mokslininkai patikrino apskaičiuodami gliukozės suvartojimą ir analizuodami deguonies balansą. Taigi apskaičiuota gliukozės dalis buvo nuo 2,8 iki 28% periodiškai atnaujinto kiekio, o tai neturėtų sukelti šalutinio poveikio.
Tyrėjų teigimu, lustas dar nebuvo išbandytas su gyvūnais ir žmonėmis, tačiau šis vystymosi etapas yra artimiausiuose mokslininkų planuose.
Straipsnyje PLoS ONE žurnale daugiau pasakojama apie mikroschemą.