Капля крови заставит батарейку работать вечно

Клетки дрожжей, оседлавшие глюкозу, могут стать отличным топливом и открыть новое направление в медицине. К такому выводу пришли канадские ученые, которые смогли создать микроскопические топливные элементы, работающие на плазме крови. Производимой ими энергии вполне достаточно, чтобы обеспечить снабжение наноустройств и даже более крупной медицинской техники. И эти батарейки никогда не придется менять.

Группа исследователей из Университета Британской Колумбии поместили клетки дрожжей в гибкую капсулу и научились добывать из этой конструкции энергию. Для того чтобы появился ток, достаточно капнуть в батарейку крови. Дрожжи начнут активно поедать прикорм, а электроды будут снимать высвобождающиеся во время "обеда" электроны.

Читайте также: "Бактерии открыли одно в прошлое"

В создании батарейки использованы давно известные науке принципы, но ученым впервые пришла идея объединить их в единое устройство. Созданный прототип — квадрат со сторонами 15 миллиметров и толщиной 1.4 миллиметра — производит 40 нановатт. Казалось бы, это очень маленькая величина, но ее с избытком хватит не только на наномеханизмы — подобный результат сравним с эффективной мощностью батарейки наручных часов.

Новые элементы питания построены на колонии микроорганизмов Saccharomyces cerevisiae — подвида бактерий, использующихся для дрожжевого теста, которые упакованы в корпус из полидиметилсилоксана (PDMS). Эта форма органического силикона обладает полной инертностью, не токсична и не горит. PDMS используют в шампунях, где он работает как средство полировки поверхности волос.

Для захвата выделяемых электронов использована метиловая синь, которая переправляет их на анод и создает разницу потенциалов между стенками батарейки. Для повышения эффективности топливного элемента конструкторы уже разработали коммерческий вариант "батарейки на крови" с размерами 40×40×8 миллиметров.

Однако перед тем, как выводить новое изделие на промышленный уровень, предстоит решить вопрос отвода продуктов жизнедеятельности дрожжевых бактерий. В случае, если производимые ими выхлопы газов будут оставаться внутри батареи, колония микроорганизмов быстро погибнет. С другой стороны, следует избежать попадания этих останков в кровь.

Остается только придумать способ выводить газ наружу, при этом, не нарушая герметичность корпуса. Над этой проблемой сейчас и бьются канадские ученые.

Ученые рассчитывают, что при помощи новых батареек и накопителя энергии удастся поддерживать работу устройств с периодическим включением, таких, как автоинъекторы, для больных диабетом, которые самостоятельно производят уколы инсулина через заданные промежутки времени. Не останутся в стороне и более прозаичные способы использования топливных элементов — питание наручных часов, шагомеров, GPS-навигаторов и, возможно, даже mp 3-плееров.

Автор Павел Урушев
Павел Урушев— редактор отдела науки интернет медиахолднга Правда.Ру
Специалист Гилядов Марк
Проводит диагностику и лечение нарушений углеводного обмена (нарушения толерантности к глюкозе / преддиабет /сахарный диабет 1 и 2 типов), диагностику осложнений сахарного диабета, в том числе определение основных видов чувствительности для предупреждения развития синдрома диабетической стопы, индивидуальное и групповое обучение пациентов с сахарным диабетом 1 и 2 типов, в том числе с переводом на помповую инсулинотерапию, установку и интерпретацию данных непрерывного мониторирования глюкозы (CGMS iPro2), коррекцию настроек инсулиновой помпы Medtronik paradigm, Accu-Chek Spirit Combo, заболеваний щитовидной железы (гипо/гипертиреоз, в том числе болезнь Грейвса, злокачественные новообразования щитовидной железы), подготовку пациентов к проведению терапии радиоактивным йодом и хирургическому вмешательству, лечение эндокринной офтальмопатии совместно с офтальмологом, диагностику и лечение остоепороза/аденомы гипофиза (Пролактиномы, Акромегалии (СТГ-секретирующая), Болезни Иценко-Кушинга, ТТГ-секретирующие, Гормонально-неактивных)/гипопитуитариза (центральный несахарный диабет), биоимпедансное исследование состава тела человека, заболеваний надпочечников (объемные образования, гипер- и гипофункция надпочечников), синдрома гиперадрогении различной этиологии, гинекологическую эндокринологию (различные варианты гипогонадизма (гипер-, гипогонадотропный, гипоаламический, в том числе вследствие анорекии)/аменорея/нарушение менструального цикла/бесплодие эндокринного генеза), эндокринные заболевания на этапе планирования и во время беременности в послеродовом периоде, мужской гипогонадизм в любом возрасте, в том числе возрастной нормогонатропный гипогонадизм у мужчин старшей возрастной группы, гинекомастию у мужчин.
Специалист Колодко Инна
Владение современными методами профилактики, диагностики и лечения пациентов с различной эндокринной патологией – метаболические нарушения (ожирение, сахарный диабет 1 и 2 типа), патология гипоталамо-гипофизарной системы, патология щитовидной железы, надпочечников, заболевания костно-минерального обмена, скрининг поздних осложнений сахарного диабета и др.

Специалисты

60 отзывов
Гилядов
Марк Александрович
Диабетолог
Стаж 10 лет
Приём от 2890 руб.
Бест Клиник на Профсоюзной
ул. Новочерёмушкинская, д. 34, корп. 2

33 отзыва
Колодко
Инна Михайловна
Диабетолог
Стаж 27 лет
Врач высшей категории
Приём от 3500 руб.


Клиники

10.0
25 отзывов
Васечкин Виктор Борисович медицинская клиника
ул. Ватутина, д. 1
Кунцевская
Кунцевская
Пионерская
Славянский бульвар
Терехово
Кунцевская
Давыдково
Аминьевская
Первичный приём от 5000 руб.

10.0
23 отзыва
Даренский Иван Дмитриевич медицинская клиника
Измайловский бульвар, д. 43
Измайловская
Первомайская
Первичный приём от 5000 руб.

9.9
0 отзывов
Хдрян Артур Айкович медицинская клиника
Люблинская,