Znanstvenici su razvili malenu bateriju koja može napajati medicinske kapsule u probavnom sustavu. Ona može pomoći u praćenju zdravstvenog stanja, slanju podataka iz želuca i poticanju određenih tjelesnih funkcija, a nakon obavljenog zadatka postupno se razgrađuje.
Istraživači s američkog Tehnološkog instituta Massachusetts (MIT) nadaju se da bi ova tehnologija mogla omogućiti razvoj sigurnijih medicinskih uređaja koje pacijenti jednostavno progutaju, bez potrebe za vađenjem nakon uporabe.
Malena baterija koja se razgrađuje u tijelu
Jedan od izazova kod medicinskih kapsula koje se gutaju jest njihovo napajanje. Takvi uređaji mogu pratiti određene tjelesne funkcije, prenositi informacije liječnicima ili isporučivati lijekove na željenom mjestu. Klasične baterije pritom mogu predstavljati rizik ako se njihova zaštitna ovojnica ošteti.
Zato su istraživači razvili bateriju od materijala koji se mogu razgraditi u probavnom sustavu. Kako piše SlashGear, cilj je stvoriti sigurniji izvor energije za uređaje koji nakon uporabe prolaze kroz organizam, bez potrebe za uklanjanjem elektroničkih dijelova.
Od kojih je materijala izrađena?
Baterija koristi magnezij za jednu elektrodu i molibdenov trioksid za drugu, a sadrži i elektrolit u obliku ionskog gela. Materijali su odabrani zbog mogućnosti primjene u malim količinama u biokompatibilnim sustavima.
Istraživači su razvili dvije verzije baterije. Jedna je u obliku diska promjera 7,5 milimetara, dok je druga pravokutna i dugačka 24 milimetra. Baterije proizvode napon od 1,84 volta, što je dovoljno za napajanje određenih malih elektroničkih uređaja.
U laboratorijskim ispitivanjima baterije su u kiselom okruženju sličnom želučanoj tekućini zadržale funkcionalnost približno tri dana. Nakon toga njihova je snaga postupno slabila, a tijekom sljedećih tjedana potpuno su se razgradile.
Mogla bi pomoći u praćenju zdravlja i uzimanju lijekova
Jedna od mogućih primjena nove baterije jest medicinska kapsula koja može slati signal iz probavnog sustava. Takva bi tehnologija mogla pomoći u praćenju uzimanja lijekova, što je posebno važno za pacijente koji moraju redovito uzimati terapiju.
Istraživači su bateriju povezali s RFID oznakom, odnosno sustavom za bežičnu identifikaciju i prijenos podataka. U pokusima na životinjama uređaj je mogao odašiljati signal iz probavnog sustava na udaljenost do 1,5 metara.
Kako navodi SlashGear, baterija bi mogla omogućiti pouzdaniju komunikaciju ovakvih kapsula s vanjskim prijamnikom te pomoći u razvoju medicinskih uređaja koji nakon uporabe ne ostavljaju trajne elektroničke dijelove u organizmu.
Električnim podražajima može potaknuti hormon gladi
Znanstvenici su testirali i kapsulu koja šalje blage električne podražaje sluznici želuca. Cilj je potaknuti određene stanice na proizvodnju grelina, hormona koji sudjeluje u regulaciji osjećaja gladi.
U pokusima na životinjama 20 minuta električne stimulacije bilo je povezano s porastom razine grelina od približno 50 posto. Nova baterija omogućila je kontinuiranu stimulaciju tijekom razdoblja do tri dana.
Ova bi tehnologija u budućnosti mogla biti korisna u istraživanju tretmana za stanja povezana s mučninom i gubitkom apetita. Među mogućim područjima primjene spominje se i kaheksija, ozbiljno stanje koje uzrokuje gubitak tjelesne mase, a može se pojaviti kod osoba s rakom i drugim kroničnim bolestima.
Važno je naglasiti da su rezultati zasad eksperimentalni. Uspjeh u pokusima na životinjama ne znači da je postupak već potvrđen kao siguran i učinkovit za ljude.
Kada bi se tehnologija mogla početi koristiti?
Istraživanje je objavljeno u znanstvenom časopisu Nature Chemical Engineering. Tim predvođen Giovannijem Traversom s MIT-a nastavlja razvijati sustav koji bi mogao pratiti uzimanje lijekova i slati podatke iz tijela.
Početak kliničkog ispitivanja sustava SAFARI očekuje se za približno dvije godine. Prije šire primjene bit će potrebno provesti dodatna istraživanja i potvrditi sigurnost i učinkovitost tehnologije kod ljudi.
Osim mogućih prednosti za pacijente, baterije koje se razgrađuju mogle bi smanjiti količinu elektroničkog otpada koji nastaje uporabom medicinskih kapsula.
Ako se pokažu uspješnima i u budućim ispitivanjima, mogle bi postati važan dio nove generacije medicinskih uređaja koji prate zdravlje, prenose podatke ili pomažu u liječenju, a nakon obavljenog zadatka postupno se razgrađuju.
