Студентка МФТИ разработала "вечный" источник питания для кардиостимулятора

В пресс-службе института сообщили, что в качестве топлива при работе биотопливного элемента используется глюкоза человеческого организма

Студентка Московского физико-технического института (МФТИ) Екатерина Вахницкая разработала источник питания для сердечных имплантатов, который не требует замены через несколько лет. Как сообщили в пресс-службе МФТИ, биотопливный элемент работает, используя в качестве топлива глюкозу человеческого организма.

"Магистрантка физтехшколы природоподобных, плазменных и ядерных технологий имени Курчатова разработала ферментный биотопливный элемент для имплантируемых медицинских устройств. Предложенная модель не требует замены в отличие от литий-ионных батарей, ротацию которых необходимо выполнять раз в 5-10 лет", - отметили в пресс-службе.

Ферментный биотопливный элемент (БТЭ), как пояснили ученые, это устройство, преобразующее химическую энергию в электрическую при помощи биологических катализаторов. Он состоит из электролита, анода и катода. Образование электронов на аноде происходит в данном случае за счет окисления содержащейся в организме глюкозы.

"Принцип работы элемента заключается в окислении топлива на аноде с высвобождением электронов и протонов. Затем протоны проникают через раствор электролита к катоду, а электроны проходят через внешнюю цепь, к которой приложена нагрузка. После чего электроны переносятся на катод, где они используются вместе со свободными протонами для восстановления кислорода до воды", - рассказала Вахницкая.

Использование БТЭ, по мысли автора, позволит множеству пациентов с кардиостимуляторами обойтись без операций по замене аккумулятора, так как механизм использует в качестве топлива глюкозу из организма, концентрация которой поддерживается постоянной благодаря гомеостазу. Электрохимический элемент вводится в кровеносный сосуд малоинвазивным способом, путем ангиопластики, через прокол в вене или артерии. В сосуд вводится стент, который при попадании в нужное место раздувается специальным баллоном.

Проект "Разработка ферментного биотопливного элемента, интегрированного в стент для сосудистой хирургии", стал победителем конкурса "Умник" и получил грант в размере 500 тыс. рублей. В ближайшее время Вахницкая планирует провести тестовые испытания in vitro (в искусственных условиях, пока вне организма или естественной среды).

источник: https://nauka.tass.ru/nauka/20...