شنبه ۰۳ آذر ۱۴۰۳
بازدید:۳۳۰
صدآنلاین | سلول های سوختی گلوکز که می توانند به طور موثر انرژی شیمیایی بدن را مهار کرده و آن را به یک بار الکتریکی تبدیل کنند، از سال ۱۹۶۸ یک نقطه عطف برای دانشمندان به حساب می آمدند.به گزارش صدآنلاین ، اکنون تیمی از محققان از دانشگاه زوریخ یک ایمپلنت سلول سوختی جدید برای مدیریت دیابت نوع ۱ ایجاد کرده اند. علاوه بر این، این ایمپلنت به سلول های بتای مصنوعی که توسط همین تیم در سال ۲۰۱۶ طراحی شده بود متصل می شود که می تواند با موفقیت انسولین تولید و آزاد کند.
دراین بخش از صد آنلاین با ما همراه باشید
مارتین فوسنگر (Martin Fussenegger) از دپارتمان علوم و مهندسی بیوسیستم در دانشگاه زوریخ می گوید: سیستم جدید به طور مستقل سطوح انسولین و گلوکز را تنظیم کرده و می تواند در آینده برای درمان دیابت استفاده شود.
او می افزاید: در دیابت نوع ۱، بدن نمی تواند انسولین کافی تولید کند، بنابراین یک منبع خارجی باید مداخله کند. پمپ‌ها و مانیتورهای انسولین فعلی نیز به منابع تغذیه خارجی مانند باتری‌های یکبار مصرف متکی هستند.
فوسنگر توضیح می دهد که خود پیل سوختی که شبیه چای کیسه ای است کمی بزرگ‌تر از ناخن بوده و با پارچه ای نبافته پوشانده شده و با آلژینات که محصولی مشتق از جلبک است، ترکیب می شود. وقتی آلژینات سلول در زیر پوست کاشته می شود، مایع بدن را جذب کرده و به گلوکز اجازه می دهد به سطح نفوذ کند و به مرکز قدرت جریان یابد.
در داخل سلول، این تیم یک آند نانوذره مبتنی بر مس ایجاد کرده که گلوکز را به اسید گلوکونیک و یک پروتون برای تولید جریان الکتریکی تقسیم می کند.
فوسنگر گفت: بسیاری از مردم، به ویژه در کشورهای صنعتی غربی، بیشتر از آنچه در زندگی روزمره نیاز دارند، کربوهیدرات مصرف می کنند. این موضوع به ما این ایده را داد که از این انرژی متابولیک اضافی برای تولید الکتریسیته برای تامین انرژی دستگاه های زیست پزشکی استفاده کنیم.
سپس پیل سوختی با یک کپسول انسولین حاوی سلول‌های بتای این تیم همراه شد که می توان آن‌ها را برای ترشح انسولین از طریق جریان الکتریکی از ایمپلنت تحریک کرد. به طور کلی، این دو جزء یک مدار خود تنظیمی را ارائه می دهند. وقتی پیل سوختی که از گلوکز تغذیه می شود، قند خون اضافی را حس کند، نیرو گرفته و سپس سلول های بتا را برای تولید و ترشح انسولین تحریک می کند. با پایین آمدن سطح قند خون، حسگر پیل سوختی را قطع می کند، بنابراین خاموش شده و به نوبه خود تولید و ترشح انسولین را متوقف می کند.
فوسنگر در خاتمه می گوید: این مدار خودپایدار همچنین می تواند انرژی کافی برای برقراری ارتباط با دستگاهی مانند تلفن هوشمند تولید کند که امکان نظارت و تنظیم را فراهم کرده و حتی امکان دسترسی از راه دور برای مداخلات پزشکی را دارد.
شرح کامل این مطالعه در مجله Advanced Materials منتشر شده است.
برچسب ها :