Российские ученые из Курчатовского института создали биотопливный элемент и систему его имплантации в человеческое тело. Разработка позволит обеспечивать электроэнергией кардио- и нейростимуляторы, имплантируемые инфузионные помпы и другие устройства, требующие питания для бесперебойной работы.
Конструктивно курчатовский биоэлектрогенератор представляет собой металлический стент, заполненный гидрогелем с иммобилизованными в нем ферментами. Конструкция помещается в крупный кровеносный сосуд. Запертые в гидрогеле ферменты разрушают растворенную в крови глюкозу. В ходе процесса происходит накопление отрицательного заряда в массе гидрогеля, который начинается играть роль анода, и положительного заряда на корпусе стента, который превращается в катод. Разность потенциалов создает электрический ток, позволяющий запитать другое имплантированное в тело оборудование.
«Сегодня установка стентов в сосуды – отработанная процедура. Интегрировав в него анод, мы получили устройство, которое можно с использованием того же стентирования устанавливать в сосуд. Дальше остается сделать два тонких прокола и подключить биотопливный элемент к остальным системам, которые комбинируются с медицинским устройством», - пояснил суть разработки заместитель начальника отдела биотехнологий и биоэнергетики НИЦ «Курчатовский институт» Павел Готовцев.
Ученый отметил, что применяемые сейчас для этих целей аккумуляторы постепенно разряжаются, в связи с чем требуют периодического проведения хирургических операций. «Имплантируемый источник энергии должен генерировать электричество внутри человека, и тем самым делать имплантацию медицинского устройства по сути бессрочной», - подчеркнул Готовцев.