Разработан имплант, который вырабатывает электричество из избытка глюкозы в крови

12:00, Март 31, 2023 Имплантируемый топливный элемент, вырабатывающий электричество из избытка глюкозы в крови. При диабете 1 типа организм не вырабатывает инсулин. Это означает, что пациенты должны получать гормон извне, чтобы регулировать уровень сахара в крови. В настоящее время это в основном делается с помощью инсулиновых помп, которые прикрепляются непосредственно к телу. Эти устройства, а также другие медицинские приложения, такие как кардиостимуляторы, требуют надежного источника энергии, который в настоящее время удовлетворяется в основном за счет энергии от одноразовых или перезаряжаемых батарей. Теперь группа исследователей во главе с Мартином Фуссенеггером из Департамента биосистемных наук и инженерии Швейцарской высшей технической школы Цюриха в Базеле воплотила в жизнь, казалось бы, футуристическую идею. Они разработали имплантируемый топливный элемент, который использует излишки сахара в крови (глюкозы) из тканей для выработки электрической энергии. Исследователи объединили топливный элемент с искусственными бета-ячейками, разработанными их группой несколько лет назад. Они производят инсулин одним нажатием кнопки и эффективно снижают уровень глюкозы в крови, как и их естественные образцы для подражания в поджелудочной железе. Они описывают свой топливный элемент в журнале Advanced Materials . «Многие люди, особенно в промышленно развитых странах Запада, потребляют больше углеводов, чем им нужно в повседневной жизни », — объясняет Фуссенеггер. Это, добавляет он, приводит к ожирению, диабету и сердечно-сосудистым заболеваниям. «Это натолкнуло нас на идею использовать эту избыточную метаболическую энергию для производства электроэнергии для питания биомедицинских устройств», — говорит он. Топливный элемент в формате чайного пакетика В основе топливного элемента лежит анод (электрод) из наночастиц на основе меди, который команда Фуссенеггера создала специально для этого применения. Он состоит из наночастиц на основе меди и расщепляет глюкозу на глюконовую кислоту и протон для выработки электричества, которое приводит в движение электрическую цепь. Завернутый в нетканый материал и покрытый альгинатом, продуктом из водорослей, одобренным для медицинского применения , топливный элемент напоминает небольшой чайный пакетик, который можно имплантировать под кожу. Альгинат впитывает жидкость организма и позволяет глюкозе проходить из ткани в топливный элемент внутри. Диабетическая сеть с собственным источником питания На втором этапе исследователи соединили топливный элемент с капсулой, содержащей искусственные бета-клетки. Их можно стимулировать к производству и секреции инсулина с помощью электрического тока или синего светодиодного света. Фуссенеггер и его коллеги уже тестировали такие дизайнерские клетки в статье, опубликованной в журнале Science в 2016 году. Система сочетает в себе устойчивую выработку энергии и контролируемую подачу инсулина. Как только топливный элемент регистрирует избыток глюкозы, он начинает генерировать энергию. Затем эта электрическая энергия используется для стимуляции клеток к выработке и высвобождению инсулина в кровь. В результате уровень сахара в крови падает до нормального уровня. Как только он падает ниже определенного порогового значения , производство электричества и инсулина прекращается. Электроэнергии , обеспечиваемой топливным элементом , достаточно не только для стимуляции клеток-конструкторов, но и для того, чтобы имплантированная система могла взаимодействовать с внешними устройствами, такими как смартфон. Это позволяет потенциальным пользователям настраивать систему через соответствующее приложение. Врач также может получить к нему удаленный доступ и внести коррективы. «Новая система автономно регулирует уровень инсулина и глюкозы в крови и может быть использована для лечения диабета в будущем», — говорит Фуссенеггер. Существующая система является лишь прототипом. Хотя исследователи успешно протестировали его на мышах, им не удалось превратить его в товарный продукт. «Вывод такого устройства на рынок выходит далеко за рамки наших финансовых и человеческих ресурсов, — говорит Фуссенеггер. Для этого потребуется отраслевой партнер с соответствующими ресурсами и ноу-хау....

Разработан новый подход к визуальному распознаванию мест Визуальное распознавание мест (VPR) — это задача определения места, где были сделаны определенные изображения. Ученые-компьютерщики недавно разработали различные алгоритмы глубокого обучения, которые могут эффективно решать эту задачу, сообщая пользователям, где в известной среде было захв …

Наука и Технологии 13:50, Май 23, 2023 | android-robot.com

Huawei разработала функцию мониторинга уровня сахара в крови В сфере носимых устройств всё большее значение приобретают функции, связанные со здоровьем. Ходят слухи, что Apple работает над функцией неинвазивного мониторинга уровня сахара в крови для своих Apple Watch. Но Huawei обогнала её. Недавно представленные Huawei Watch 4 могут похвастаться ре …

Наука и Технологии 16:00, Май 22, 2023 | itzine.ru

Рипсалис — кактус, который не похож на суккулент Семейство Кактусовых достаточно обширно, причем некоторые его представители совершенно не похожи на те шарообразные колючие растения, которые принято к нему относить. Таким ярким представителем является Рипсалис — кустистый суккулент, который можно выращивать как ампельный цветок. Это род …

Новости 14:40, Март 26, 2023 | gorodbryansk.info

Администрация Курска не хочет признавать аварийным дом, который рушится по частям Дом на улице Литовская 93А находится в ограниченно-работоспособном состоянии и несет угрозу жизни граждан, говорится в заключении экспертизы. При этом, там продолжают проживать дети, инвалиды и пожилые люди. Зимой текущего года мы уже снимали сюжеты на данной улице, где в соседних домах бы …

Новости 00:20, Май 28, 2023 | takt-tv.ru

Как написать диссертацию без лишних заморочек? ЭкспертМиК - сервис, который решит все ваши проблемы Если вы студент, аспирант или ученый, то вы наверняка знаете, как трудно найти качественные и актуальные материалы для написания научных работ. Поиск по интернету занимает много времени и не всегда дает желаемый результат. Как же быть в такой ситуации? Есть один простой и удобный способ - …

Технологии 17:50, Май 14, 2023 | versiya.info

Ученые разработали метод, который спасет детей от наследственных заболеваний! Секрет здесь: добавить третьего родителя при зачатии! Как сделать так, чтобы дети рождались без патологий и заболеваний? Ученые нашли ответ на этот вопрос. Решение заключается в подключении к зачатию ребенка третьего родителя, как это ни странно звучит. Методика эта уже начала применяться, в целом ряде стран уже заявили о рождении детей от тр …

Наука и Технологии 02:10, Май 14, 2023 | api.follow.it

Большой рамный Tank 500 готов покорять просторы России. Стартовали продажи «китайского Land Cruiser 300», за который просят от 5,1 млн рублей В России начались розничные продажи большого внедорожника Tank 500. Автомобиль предлагается в двух комплектациях: Adventure и Premium. Стоимость первой — 5,1 млн рублей, второй — 5,7 млн рублей. «Внедорожник Tank 500 в уникальной манере сочетает премиальный дизайн, передо …

Наука и Технологии 18:30, Апрель 12, 2023 | ixbt.com

«Если так пойдет и дальше, силовики это прекратят». «Медуза» выяснила, как в Кремле отнеслись к заявлению Пригожина про «счастливого дедушку», который может оказаться «законченным мудаком» Критика, с которой создатель ЧВК Вагнера Евгений Пригожин обрушился на Минобороны РФ, и его рассуждения о ситуации на фронте начали «всерьез беспокоить высшее руководство страны», утверждают два источника «Медузы», близких к Кремлю. Публичные атаки в адрес военного ведомства со стороны При …

Новости 15:20, Май 10, 2023 | meduza.io

На Дальнем Востоке с начала войны завели восемь дел о госизмене. Двоих фигурантов обвиняют в передаче секретов Китаю, который власти России называют своим союзником Вид на Благовещенск с моста через Амур, соединяющего Россию и Китай После начала полномасштабной войны с Украиной ФСБ задержала на Дальнем Востоке по меньшей мере восемь человек по подозрению в государственной измене, выяснила «Русская служба Би-би-си». Как минимум двоим из них вменяют пер …

Новости 17:20, Май 2, 2023 | meduza.io