Znanstveniki iz ZDA so razvili novo napravo, ki lahko oskrbi z energijo nekatere medicinske vsadke. Čip na osnovi silicijeve platine, ki se prilega človekovi glavi, bo iz glukoze ustvaril elektriko.
Znano je, da je vse novo dobro pozabljeno staro: ideja o uporabi glukoze kot vira električne energije ni nova. Že v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so strokovnjaki dokazali, da lahko spodbujevalnike spodbujate z glukozo. Vendar je bil ta razvoj opuščen v korist močnejših litij-ionskih baterij.
Medtem je glukoza vir energije za živa bitja. V človeškem telesu razgradnja ogljikovih hidratov vodi do njegovega nastanka.
Pretvorba glukoze v energijo celic poteka med glikolizo. V tem primeru pride do cepitve glukoze in tvorbe nukleotida adenozin trifosfata (ali ATP), univerzalnega vira energije za vse biokemijske procese, ki se dogajajo v živih sistemih.
Za uporabo te skoraj neomejene energije človeškega telesa v korist vsadkov so znanstveniki iz ZDA ustvarili polprevodniški elektronski čip na osnovi silicija.
Pri tem ni uporabil organskih komponent: čip je sestavljen iz platinastega katalizatorja, ki odstranjuje elektrone iz atomov, ki tvorijo molekulo glukoze, in tako posnema aktivnost celičnih encimov, ki razgrajujejo glukozo, da tvorijo ATP.
Čip lahko oddaja do 180 mikrovatov. Po mnenju razvijalcev je to dovolj za pogon ultra-nizkoenergijskih vsadkov.
»Kmalu bo običajna namestitev vsadkov za ljudi s poškodbami hrbtenjače. V takih primerih bomo potrebovali napravo, ki smo jo izumili za proizvodnjo energije, pravi eden od avtorjev študije Benjamin Rapoport, ki deluje v okviru skupnega programa Harvard-Massachusetts Institute of Technology Health Sciences and Technology Program. Čip bo pacientom omogočil ponovno premikanje rok in nog.
Promocijski video:
Sumno mesto vsaditve čipov je tako imenovani subarahnoidni prostor. To je votlina med možganskimi ovojnicami, napolnjena s cerebrospinalno tekočino (CSF).
CSF zagotavlja primerno okolje za vsadljive gorivne celice. Najprej se pričakuje minimalen imunski odziv telesa. Drugič, vsebuje stotine krat manj beljakovin kot na primer v krvi, zato je manj verjetno, da se čip zaraste s tkivom. Tretjič, v cerebrospinalni tekočini je dovolj glukoze.
Varnost vsadka so znanstveniki preverili v izračunih porabe glukoze in analizi ravnovesja kisika. Tako je ocenjeni delež uporabljene glukoze znašal od 2,8 do 28% občasno obnovljene količine, kar ne bi smelo povzročati neželenih učinkov.
Po mnenju raziskovalcev čip še ni bil preizkušen na živalih in ljudeh, vendar je ta stopnja razvoja v neposrednih načrtih znanstvenikov.
Članek v reviji PLoS ONE govori več o čipu.