Истражувачите тропаат на природни батерии во увото - ДЕР Шпигел
Ново развиен чип: вграден во внатрешното уво, тој треба да се снабдува со електрична енергија
Фото: Патрик П. Мерсиер
Во длабочините на нивните уши, цицачите - а со тоа и луѓето - имаат природна батерија: комора што користи јони за да создаде електричен потенцијал и да ги стимулира нервите. Истражувачите сега успеале да ја искористат оваа батерија за уши со мал имплант. Тие се надеваат дека оваа технологија еден ден ќе може да снабдува импланти за слух и други медицински помагала во увото со моќ, пишуваат научниците предводени од Патрик Мерсиер од Институтот за технологија во Масачусетс (МИТ) во списанието „Природна биотехнологија“.
За да се слушне, увото претвора механички сигнал, вибрациите на тапанчето, во електрохемиски што може да се дешифрира од мозокот. Во овој процес, батеријата во увото игра клучна улога: таа обезбедува електрична енергија што генерира електрохемиски сигнали. Седејќи во слушалката, комората на батеријата е одделена на два дела со посебна мембрана. Нерамнотежа на јони на калиум од едната страна и натриум јони од другата страна на мембраната создава електричен напон, стимулиран од специјални пумпи кои можат да ги движат јони од една на друга страна.
Никаде на друго место во телото на животните не постои толку голема структура што произведува електрична енергија. Како и да е, за да можат да ја користат ушната батерија за себе, истражувачите мораа да ја надминат пречката: Структурата има најголем електричен напон во телото - барем надвор од одделните ќелии. Од гледна точка на електротехниката, ова е исклучително ниско. Покрај тоа, за да не се наруши слухот, на истражувачите им било дозволено само да извлечат мал дел од енергијата за нивната технологија.
Принос: Еден нановат електрична енергија за пет часа
Усогласени со овие услови, истражувачите развија чип со радио предавател кој се потпира на исклучително малку енергија. Тие потоа ја поставија малата компонента на телото на морско прасе и ја поврзаа со природната батерија во увото на животното со помош на електроди.
Технологијата работеше: истражувачите беа во можност да добијат околу еден нават напојување за пет часа и да го одржуваат радиото вклучено - за тоа време испраќаше информации за хемиски процеси во внатрешното уво на животното.
„Ние знаеме 60 години дека оваа батерија постои во увото и дека е многу важна за слухот“, вели Константина Станковиќ од болницата за очи и уши во Масачусетс. „Досега, никој не се обиде да ја користи батеријата за напојување на електроника. Ова главно се должи на фактот дека регионот со најголем потенцијал се смета за многу чувствителен. Сепак, заморчињата ја преживеаја постапката без никаков проблем: дури и откако беше вградена технологијата, таа сепак реагираше како и порано на тестовите за слух.
Технологијата е сè уште во средина на развој, следниот чекор е да се всади чипот директно во увото, а потоа да се докажат неговите можности. Сепак, еден ден, истражувачите се надеваат дека ќе можат да ја користат технологијата во медицината. На пример, би можело да се замисли дека тие можат да снабдуваат струја со кохлеарни импланти или слушни помагала што се наоѓаат во близина на внатрешното уво.
Друга можна апликација ќе биде снабдувањето со енергија на мали, всадени уреди кои доставуваат лекови во одредени интервали. Таквите апликации во моментов се во фаза на развој - како аптека под кожата, така да се каже.