Магистрантка Физтех-школы природоподобных, плазменных и ядерных технологий имени И. В. Курчатова Екатерина Вахницкая разработала ферментный биотопливный элемент для имплантируемых медицинских устройств. Предложенная модель не требует замены в отличие от литий-ионных батарей, ротацию которых необходимо выполнять раз в 5-10 лет. Оперативные медицинские вмешательства травматичны для пациентов и критически опасны для людей пожилого возраста. Об этом сообщается на сайте МФТИ.
Ферментный биотопливный элемент — это устройство, преобразующее химическую энергию в электрическую при помощи биокатализаторов. Образование электронов на аноде происходит за счет окисления ферментом. Проще говоря, механизм работает за счет окисления глюкозы. При разработке данного устройства был использован стент для установки электрохимического элемента в сосуд малоинвазивным способом. Инсталляция происходит путем ангиопластики, т.е. через прокол в вене или артерии. Стент вводится в сосуд, и при попадании в нужное место он раздувается специальным баллоном.
Использование такого элемента можно в полной мере назвать инструментом здоровьесбережения. Операция по установке устройства не предполагает обширного хирургического вмешательства: инсталляция происходит посредством стента (специального каркаса, который помещается в просвет коронарных сосудов сердца или жёлчного протока, и обеспечивает расширение участка). Для сравнения: хирургическое вмешательство при проведении замены кардиостимулятора длится около часа. Врач делает небольшой надрез кожи, старый кардиостимулятор отсоединяют от электродов и извлекают из кармана между мышц. На его место помещают новый электрокардиостимулятор и подключают к тем же электродам. Затем проводят тест работы устройства и накладывают швы на надрез.
Использование биотопливного элемента (БТЭ) позволит предотвратить подобные оперативные вмешательства по замене аккумулятора т.к. механизм использует в качестве топлива глюкозу из организма, концентрация которой поддерживается постоянной благодаря гомеостазу. Имплантация посредством стента и вовсе исключает проведение открытой операции. Из перспективных наиболее безопасных способов решения проблемы можно выделить беспроводную зарядку устройства, однако это будет сопровождаться нагреванием окружающих тканей, что не очень благоприятно для организма»
сказала автор проекта, студентка МФТИ Екатерина Вахницкая.
