Egy, a közelmúltban megjelent tanulmányban olyan vezeték nélküli töltőberendezést mutatnak be, amelyet a bőr alá lehet behelyezni – írja a Live Science. Az eszközt egyelőre csak rágcsálókon tesztelték, de ha az embereken végzett további kutatások sikeresek lesznek, akkor a jövőben sokkal kényelmesebbé válhat az orvosi implantátumok használata.
A legtöbb bioelektronikus eszköz, például érzékelők vagy gyógyszeradagoló rendszerek használata gyakran korlátozott a beépített akkumulátorok kapacitása miatt. Sok esetben ugyan csatlakoztathatóak külső áramforrásokhoz, ez azonban fertőzésveszélyes, különösen akkor, ha a betegnek műtétre van szüksége az egyes alkatrészek eltávolításához vagy cseréjéhez.
Ezen probléma kiküszöbölésére most olyan vezeték nélküli töltőchip prototípusát alkották meg, amely a bőr alá ágyazható. A patkányokon tesztelt eszköz vezeték nélkül képes energiát átvinni a testen keresztül, vagy energiát beszerezni.
„A prototípussal készített áramellátó rendszerünk fontos előrelépést jelent a biológiailag lebomló, beültethető orvosi eszközök széles körének fejlesztésében, mivel hatékony és megbízható energiamegoldásokat nyújthat” – mondta, Vei Lan, a Lancsoui Egyetem munkatársa és a csapat tagja. A prototípus egy magnéziumtekercset használ, amely akkor töltődik fel, amikor egy második tekercset helyeznek a bőr fölé. Az áram egy áramkörön halad keresztül, majd egy cink-ion hibrid kondenzátorokból álló energiatároló modulba kerül.
Az akkumulátorokkal ellentétben, amelyek kémiai formában tárolják az energiát, ezek a szuperkondenzátorok elektromos energiaként raktározzák el azt. Nagy teljesítménysűrűséggel rendelkeznek, és egyszerre nagy mennyiségű energiát tudnak kisütni, annak ellenére, hogy egységenként kevesebb energiát tárolnak, mint az akkumulátorok.
A kutatók a prototípust egy biológiailag lebomló, chipszerű implantátumba ágyazták, amely kombinálta az energiagyűjtést és tárolást. Amikor a prototípust egy orvosi implantátumhoz erősítették, az áramkörön keresztül közvetlenül az eszközbe és a kondenzátorba áramlott az energia, így biztosítva az állandó ellátást.
Patkányokban a vezeték nélküli implantátum akár tíz napig is működött, és két hónapon belül teljesen feloldódott. Az eszköz potenciálisan tovább is eltarthatna, ha a csapat megvastagítaná a rendszert burkoló polimer- és viaszréteget.
A kutatók a vezeték nélküli töltőt gyógyszeradagoló rendszerként is tesztelték: gyulladáscsökkentő készítményt adtak be segítségével lázas patkányoknak. 12 óra elteltével az implantátum nélküli egyedek testhőmérséklete sokkal magasabb volt, mint a chipekkel ellátott példányoké, ami arra utal, hogy a rendszer sikeresen működött.
Az új prototípusnak még számos akadályt le kell küzdenie, mielőtt embereken is kipróbálhatnák. A csapat például egyelőre nem tudja irányítottan be- és kikapcsolni a töltőt, így az csak akkor hagyja abba a működését, amikor végleg elfogy az energiája. A jövőbeli fejlesztésekkel az eszköz remélhetőleg még megbízhatóbbá és hatékonyabbá válik, emellett méretét is tovább csökkenthetik.
