Yutulabilen Kâğıt Pil Geliştirildi: Sindirim Sisteminde 3 Gün Çalışıp Mide Asidinde Eriyor
Vücudun içinde çalışan tıbbi cihazların en büyük sorunlarından biri pilleri. Geleneksel piller hem yer kaplıyor hem de işi bitince çoğu zaman ameliyatla çıkarılmaları gerekiyor. MIT'li araştırmacılar bu soruna ilginç bir çözüm geliştirdi: yutulabilen, kâğıt inceliğinde bir pil.
Pil, domuzlar üzerinde yapılan deneylerde sindirim sisteminde üç güne kadar tıbbi cihazlara güç sağladı. İşini bitirdikten sonra ise mide asidinde yavaş yavaş çözünerek zararsız hâle geldi!
Yutulabilir Pil Geliştirildi
Nature Chemical Engineering dergisinde yayımlanan çalışmaya göre pil katmanlar hâlinde üretiliyor. Negatif ucu magnezyum alaşımından, pozitif ucu molibden trioksit ve aktif karbondan oluşuyor. İkisinin arasında ise elektrik akımını sağlayan, doğada çözünebilen bir elektrolit bulunuyor.
Bu malzemeler daha önce de biyolojik olarak çözünebilen pil prototiplerinde kullanılmıştı. Yeni tasarımın farkı, bunları selüloz nanoliflerle bir arada tutarak ince, gözenekli ve kâğıt benzeri bir yapıya dönüştürmesi.
Çalışmanın yazarlarından MIT'deki Translasyonel Mühendislik Laboratuvarı'nın direktörü Giovanni Traverso, bu yapının pili hem daha dayanıklı hâle getirdiğini hem de ne zaman çözüneceğini kontrol etmeyi kolaylaştırdığını söylüyor.
Pilin mide asidinde hemen erimemesi için de doğadan bir çözüm bulundu. Araştırmacılar pili balmumuyla kapladı. Bazı versiyonlara ek olarak bir çöl bitkisinden elde edilen kandelila mumu da eklendi. Traverso'ya göre bu kaplama sıradan bir ambalaj değil, pilin ne kadar süre çalışacağını belirleyen asıl unsur.
Domuzlarda yapılan deneyde pil, sindirim sisteminde 3 gün boyunca tıbbi cihazlara güç verdi
Ekip pilin iki farklı versiyonunu üretti. Standart bir jelatin kapsülün içine sığacak kadar küçük olanı yaklaşık 1,77 volt üretti. Daha büyük olanı ise 1,84 volta ulaştı ve daha fazla enerji gerektiren cihazlar için tasarlandı.
Araştırmacılar pilleri 3D yazıcıyla üretilmiş kapsüllere yerleştirip endoskop yardımıyla domuzlara verdi. İki versiyon da sindirim sisteminde üç güne kadar çalıştı.
Küçük pil, yemek borusuna yerleştirilen kablosuz bir RFID etiketine güç verdi. Etiket 1,5 metre uzaktaki bir alıcıyla iletişim kurarak domuzların ilacı ne zaman yuttuğunu tespit etti.
Büyük pil ise mideyi elektrikle uyaran bir kapsülü çalıştırdı. Bu uyarım, dokuda gözle görülür bir hasar oluşturmadan kandaki açlık hormonu grelinin seviyesini artırdı.
İlaç takibi yapan sistem yaklaşık 2 yıl içinde insanlarda denenebilir
Ekibin önündeki en büyük zorluk, pilin ne kadar süre çalışacağını ve ne zaman çözüneceğini daha öngörülebilir hâle getirmek. Araştırmacılar üretimi standartlaştırmaya ve kaplamayı ayarlayarak pilleri saatlerden günlere uzanan belirli sürelere göre tasarlamaya çalışıyor. İlk hedef ise ilaç takibi için geliştirilen RFID sisteminin yaklaşık iki yıl içinde insanlarda test edilmesi.
Keşfet ile ziyaret ettiğin tüm kategorileri tek akışta gör!
Test
Gündem
Magazin
Video
Bu içerikler de ilginizi çekebilir:
Yorum Yazın