近幾十年來，人們一直在設(shè)想有一天會(huì)有可食用的電子設(shè)備來進(jìn)行診斷或治療疾病。據(jù)悉，目前內(nèi)基·梅隆大學(xué)的研究人員們正在開發(fā)一種創(chuàng)新的生物相容性的電池，從而為未來可攝入體內(nèi)的醫(yī)療裝置開發(fā)打開了大門，有可能徹底改變癌癥等疾病的治療方法。
正在開發(fā)的這種生物相容性好、無(wú)毒、可食用電池是用自然生成的黑色素(在我們的皮膚、眼睛和頭發(fā)中都可以找到這種黑色素)制成的，并可以被放置在3D打印膠囊里。該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人Bettinger博士最近在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)(ACS)第252次全國(guó)會(huì)議與博覽會(huì)上披露了他們的研究。
這種創(chuàng)新的可吸收電池是是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域正在朝著更有效、更有針對(duì)性的治療方式邁進(jìn)的一個(gè)最好例子。Bettinger解釋說：“幾十年來，人們一直在設(shè)想有一天我們會(huì)有可食用的電子設(shè)備來進(jìn)行診斷或治療疾病。但是如果你要每天服用一種‘裝置’的話，就必須考慮毒性問題。我們因此在尋找那些生物衍生材料來取代當(dāng)前電子產(chǎn)品中的這些材料。”
當(dāng)然，將一塊電池放入人體當(dāng)中是有很大的風(fēng)險(xiǎn)的，這也是為什么心臟起搏器的電池一定要被包裹在一個(gè)絕緣、隔離的環(huán)境里。考慮到這一點(diǎn)，可生物降解、無(wú)毒的可吸收電池的開發(fā)有可能成為實(shí)現(xiàn)諸如微型藥物輸送裝置這種低功耗可重復(fù)應(yīng)用的關(guān)鍵。
為了開發(fā)可吸收的電池，卡耐基梅隆大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)一直在研究天然黑色素和其他有機(jī)化合物。眾所周知，黑色素可以吸收紫外線保護(hù)我們，它還能綁定和解除綁定金屬離子，這基本上是一個(gè)電池的功能。這啟發(fā)了科學(xué)家們進(jìn)一步深入研究它的可能性，正如Bettinger表示的那樣：“我們以為，它基本上是一種電池。”
科學(xué)家們使用黑色素設(shè)計(jì)了不同的電池原型。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，使用600毫克的活性黑色素做陰極，他們可以為一個(gè)5毫瓦的裝置供電長(zhǎng)達(dá)18個(gè)小時(shí)。所以，雖然電池電量相對(duì)較低，但為一個(gè)可吸收的藥物輸送系統(tǒng)供電已經(jīng)足夠了。
除了基于黑色素的電池之外，該研究團(tuán)隊(duì)還正在努力開發(fā)基于果膠的電池。果膠是來源于植入的一種天然凝膠，經(jīng)常被用于果醬和果凍的生產(chǎn)。如前所述，科學(xué)家們目前使用3D打印機(jī)來打造電池外殼膠囊，這種可吞服的膠囊是用PLA材料制成的。
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