یک باتری که می‌تواند بلعیده شود!

یک باتری که می‌تواند بلعیده شود!
این باتریِ غیرسمی و خوراکی، می‌تواند در تجهیزات پزشکیِ بلعیدنی، که برای بررسی بیماری یا رساندن هدفمند دارو به محل بیماری ساخته می‌شوند، بکار برده شود.
یک باتری که می‌تواند بلعیده شود!

 

گزارشِ یک گروه پژوهشی، بیانگر پیشرفت و نزدیک شدن آنها به هدف ساخت یک باتری خوراکی! از رنگدانه‌های طبیعی ملانین است. این رنگدانه‌ها در پوست، مو و چشم وجود دارد.

 

دکتر Christopher  Bettinger می‌گوید: "دهه‌ها، مردم رویای این که روزی وسایل الکترونیکی بلعیدنی‌ای که بتواند در داخل بدن بیماری‌ها را بررسی و یا درمان کند را با خود داشته‌اند. 
اگر بخواهیم هر روز یکی از این وسیله‌ها را بخوریم، مجبوریم به سمی بودن یا نبودن آن حساس باشیم. اینجاست که باید روی مواد آلی‌ فکر کنیم تا بتواند جایگزین لوازم الکترونیکی کنونی شود".

 

نزدیک به بیست سال پیش، دانشمندان دوربینی قابل بلعیدن ساختند که با یک باتری کار می‌کند و یک وسیله مکمل در  آندوسکوپی است. آن دوربین می‌تواند از جاهایی در سیستم گوارش که برای ابزار معمولی آندوسکوپی قابل دسترسی نیست، تصویر‌برداری کند. ولی آن دوربین به گونه‌ای طراحی شده که از مسیر گوارش گذر کند و از بدن خارج شود. 
برای یکبار کاربرد آن در بیمار ، خطر اینکه دوربین به همراه باتری معمولی آن در شیارهای سیستم گوارش گیر کند ناچیز است. 
ولی هنگامی که پزشک ناچار باشد این کار را برروی یک بیمار بصورت دوره‌ای تکرار کند، احتمال اینکه چیزی درست کار نکند و مشکلی پیش بیاید افزایش می‌یابد.

 

دوربین‌ها و برخی وسایل دیگر مانند "ضربان‌سازِ قلب" که در بدن کار گذاشته می‌شوند، با باتری‌هایی کار می‌کنند که از مواد سمی تشکیل شده‌اند و باید از تماس با بدن دور نگهداشته‌شوند.(ایزوله شوند)
ولی برای وسایلی که به انرژی کمتری نیاز دارند و کاربرد آنها در بدن نیز دوره‌ای و به دفعات است، مانند کپسول‌های حمل هدفمند دارو، که باید بلعیده شوند، باتری تازه‌ای که این پژوهشگران بر روی آن کار می‌کنند می‌تواند ایده‌آل باشد.

 

دلیل مناسب بودن این باتریِ تازه برای این وسایل این است که بنابر تعریف، یک وسیله بلعیدنیِ تجزیه‌پذیر بیشتر از  حدود ۲۰ ساعت در بدن باقی نمی‌ماند. 

 

با اینکه نگرانی‌ای بابت زمان ماندن در بدن وجود ندارد ولی باید نگران سمی بودن یا نبودن مواد بکار رفته در آن بود.
برای کمینه کردن آسیب‌های احتمالی در وسایل بلعیدنیِ آینده، گروه پژوهشی دانشگاه کارنِگی مِلون ، به کار بردن ملانین و ترکیبات طبیعی دیگر را در پیش گرفته‌است.

 

در پوست، مو و چشم‌های ما، ملانین وجود دارد. ملانین برای پیشگیری از آسیب به ما، با جذب نور فرابنفش، رادیکال‌های آزاد را دفع می‌کند.  این کار همچنین برای اتصال و قطع یونهای فلزی نیز انجام می‌شود.

 

"بتینگر" یکی از پژوهشگران  می‌گوید: "ما اندیشیدیم که این فرایند اصولا یک باتری است!" 

 

بر مبنای همین ایده، پژوهشگران باتری‌های آزمایشی‌ای طراحی کردند که از

 

  •  رنگدانه‌های ملانین در سَرِ مثبت و منفی آنها

  •  و مواد گوناگونی مانند "اکسید منگنز" و "سدیم فسفات تیتانیوم" به عنوان الکترود 

  • و از مس و آهنی که بدن برای فعالیت‌های عادی در خود دارد به عنوان "یونِ مثبت" (کاتیون) ، 
در آنها بهره گرفته شده‌است.

 

دکتر Hang-Ah Park یکی دیگر از پژوهشگران می‌گوید: "ما دیدیم که این ترکیب درست کار می‌کند. عدد دقیق به تنظیمات بستگی دارد ولی برای نمونه ما با این باتری می‌توانیم انرژی یک دستگاه که ۵ میلی وات مصرف دارد را با مصرف ۶۰۰ میلی‌گرم ماده ملانین فعال به عنوان کاتد، به مدت ۱۸ ساعت تامین کنیم"

 

اگر چه ظرفیت باتری ملانین به نسبت باتری لیتیومی کم است، ولی نیاز دستگاه‌های بلعیدنیِ  دارو رسان و سنسور‌های اندازه‌گیر را برآورده می‌کند.

 

در کاری موازی با باتری‌های ملانین؛ این گروه ساخت باتریِ بلعیدنی از ماده‌های دیگر آلی مانند "پِکتین" که از ساختارهای ژلاتینی گیاهان بدست می‌آید را نیز دنبال کرده‌است.(پکتین به عنوان مواد کمکی در ژله‌ها و مرباها وجود دارد).

 

پژوهشگران اکنون می‌خواهند مواد بسته‌بندی‌ای بسازند که باتری را سالم به شکم ببرد.

 

زمان بکارگیری این باتری‌ها در وسایل بیوپزشکی نامشخص است ولی پژوهشگران کاربرد دیگری نیز برای آن یافته‌اند. آنها از این باتری در آزمایشگاه خودشان برای کاوش در ساختار و شیمیِ خود رنگدانه‌های ملانین بهره ‌می‌برند تا چگونگی کارکرد آنها را بهتر دریابند.

  

لینک منبع خبر:

۴ آبان ۱۳۹۵
ساینس دیلی |

اگر این خبر را پسندیدید "خوش خبریم" را به ۲ نفر از دوستانتان معرفی کنید : ارسال این خبر به دوستان

دیدگاه بازدیدکنندگان


تعداد کاراکتر باقیمانده: 500
نظر خود را وارد کنید