能源治理新篇章不仅能发电还能用血糖

据新华社报道,瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员开发了一种创新的植入式燃料电池,它能够利用人体内多余的葡萄糖(血糖)作为能源来源,无需外部电源。这种微型电池不仅能为植入式医疗器械供电,而且还与人工模拟胰岛B细胞相结合,实现了自动调节胰岛素释放的功能。在动物实验中,这项技术已取得显著成效。

新型燃料电池的核心部件是由含铜纳米材料制成的双层结构电极,可以将葡萄糖分解成葡萄糖酸和质子,从而产生电能。该设备在动物体内植入后,由于海藻酸盐表面的浸润作用,促使葡萄糖分子进入燃料电池。此前,该团队已经成功培育出可以在特定条件下释放胰岛素的人工模拟胰岛B细胞。

当血糖水平升高时,该装置会激活燃料电池,将葡萄糖转化为能量,并通过刺激人工模拟胰岛B细胞来释放足够数量的胰岛素以降低血糖。当血糖恢复正常时,燃料电池停止运作, 胰岛素释放也随之停止。在Ⅰ型糖尿病小鼠身上,该系统有效地控制了血糖水平,同时燃料電池表现出了良好的耐用性。

值得注意的是,不仅这些设备内部可以从体内获取所需能量,还有剩余功率可供与外部设备,如智能手机连接使用,以便监测指标变化并调整医疗器械运行状态。不过,将这一技术应用于临床上仍然面临许多挑战。

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