葡萄糖燃料电池胡或为医疗植入物提供动力
2012-06-15 23:00:43
来源：人民网
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摘要： 据物理学家组织网6月14日（北京时间）报道，美国麻省理工学院的工程师基于葡萄糖开发了一种新型燃料电池，有望成为未来医疗植入物的能量来源，并有助于瘫痪病人四肢运动能力的恢复等。
据物理学家组织网6月14日（北京时间）报道，美国麻省理工学院的工程师基于葡萄糖开发了一种新型燃料电池，有望成为未来医疗植入物的能量来源，并有助于瘫痪病人四肢运动能力的恢复等。相关研究报告发表在6月12日的《公共科学图书馆综合》杂志上。
此次研究由该校电子工程和计算机科学系的副教授拉胡尔萨派斯卡所领导。这种燃料电池可从葡萄糖分子中剥离电子制造微弱的电流，允许其与其他电路结合，而这正是脑部植入物所需的。
事实上，葡萄糖燃料电池的理念并不新鲜。早在20世纪70年代，科学家就提出能以这种电池为心脏起搏器提供动力。但这一提议最终因为葡萄糖燃料电池所使用的酶不能长久发挥作用，以及锂离子电池能在单位面积内提供更强劲的能量而搁浅。
基于上述问题，新型葡萄糖燃料电池作出了相关改进。科研人员采用了与制造半导体电子芯片相同的技术，以硅为原料组装而成。此外，这种燃料电池并不具备任何生物组件，可借助与人体相容性良好的铂催化剂从葡萄糖处剥离电子，模拟细胞酶的活动，分解葡萄糖并产生三磷酸腺苷（ATP），即细胞的“能量货币”。目前，新型葡萄糖燃料电池能产生高达数百微瓦的功率，足可以驱动超低功耗的临床神经植入物。
例如脑脊髓液（CSF）中就只有屈指可数的细胞，因此位于其中的植入物很难能激起免疫反应。而计算数据显示，葡萄糖燃料电池能够从脑脊髓液中获得可观的葡萄糖，从而为植入物提供动力。另外，由于这只占据了葡萄糖燃料电池有效功率的一小部分，所以其也不会对大脑功能造成不良影响。
科学家表示，这一成果可为开发无需外界能源的植入式医疗设备提供帮助，下一步仍需证明其在活体生物内也能良好运转。当葡萄糖燃料电池与超低功耗的电子设备相结合，就能实现大脑等位置植入物的自行供电，从而惠及医疗和仿生学等相关领域。但萨派斯卡也强调，将葡萄糖驱动的植入式医疗设备引入市场，仍需要一个漫长的科研和摸索过程。（记者 张巍巍）
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