Utilizamos cookies para comprender de qué manera utiliza nuestro sitio y para mejorar su experiencia. Esto incluye personalizar el contenido y la publicidad. Para más información, Haga clic. Si continua usando nuestro sitio, consideraremos que acepta que utilicemos cookies. Política de cookies.

Presenta Sitios para socios Información LinkXpress
Ingresar
Publique su anuncio con nosotros

Deascargar La Aplicación Móvil




Celda de combustible de glucosa utiliza azúcar presente en sangre para alimentar implantes médicos

Por el equipo editorial de HospiMedica en español
Actualizado el 23 May 2022
Print article
Imagen: Celda de combustible ultradelgada utiliza el azúcar del cuerpo para generar electricidad (Fotografía cortesía del MIT)
Imagen: Celda de combustible ultradelgada utiliza el azúcar del cuerpo para generar electricidad (Fotografía cortesía del MIT)

Las baterías de yoduro de litio se han convertido en la fuente de energía estándar para los implantes médicos, principalmente el marcapasos cardíaco. Sin embargo, las baterías tienen un límite en cuanto lo pequeñas que pueden hacerse, ya que su diseño requiere la capacidad física para almacenar energía. En los últimos años, los científicos han estado investigando las celdas de combustible de glucosa como fuentes de energía potencialmente más pequeñas, alimentadas directamente por la abundante glucosa del cuerpo, que es el azúcar que absorbemos de los alimentos que comemos. La glucosa alimenta cada célula de nuestro cuerpo y ahora podría alimentar los implantes médicos del mañana.

Ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, Cambridge, MA, EUA) y la Universidad Técnica de Munich (Munich, Alemania) han diseñado un nuevo tipo de celda de combustible de glucosa que convierte la glucosa directamente en electricidad. El dispositivo es más pequeño que otras celdas de combustible de glucosa propuestas, mide solo 400 nanómetros de espesor, o alrededor de 1/100 del diámetro de un cabello humano. La fuente de energía azucarada genera alrededor de 43 microvatios por centímetro cuadrado de electricidad, logrando la mayor densidad de energía de cualquier celda de combustible de glucosa hasta la fecha en condiciones ambientales. El nuevo dispositivo también es resistente, capaz de soportar temperaturas de hasta 600 grados centígrados. Si se incorpora a un implante médico, la celda de combustible podría permanecer estable a través del proceso de esterilización a alta temperatura, requerido para todos los dispositivos implantables.

Los investigadores diseñaron una celda de combustible de glucosa con un electrolito hecho de ceria, un material cerámico que posee una alta conductividad iónica, es mecánicamente robusto y, como tal, se usa ampliamente como electrolito en celdas de combustible de hidrógeno. También se ha demostrado que es biocompatible. El equipo intercaló el electrolito con un ánodo y un cátodo hechos de platino, un material estable que reacciona fácilmente con la glucosa. Fabricaron 150 celdas de combustible de glucosa individuales en un chip, cada una de unos 400 nanómetros de grosor y unos 300 micrómetros de ancho (aproximadamente el ancho de 30 cabellos humanos). Modelaron las células en placas de silicio, lo que demuestra que los dispositivos se pueden emparejar con un material semiconductor común. Luego midieron la corriente producida por cada celda mientras hacían fluir una solución de glucosa sobre cada placa en una estación de prueba fabricada a medida. Descubrieron que muchas celdas producían un voltaje máximo de alrededor de 80 milivoltios. Dado el diminuto tamaño de cada celda, esta salida es la densidad de potencia más alta de cualquier diseño de celda de combustible de glucosa existente. Los investigadores prevén que el nuevo diseño podría convertirse en películas o recubrimientos ultrafinos y envolver implantes para alimentar electrónicamente de forma pasiva, utilizando el abundante suministro de glucosa del cuerpo.

“La glucosa está en todas partes del cuerpo, y la idea es recolectar esta energía fácilmente disponible y usarla para alimentar dispositivos implantables”, dijo Philipp Simons, quien desarrolló el diseño como parte de su tesis doctoral en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales del MIT (DMSE). "En nuestro trabajo, mostramos una nueva electroquímica de celda de combustible de glucosa".

"En lugar de usar una batería, que puede ocupar el 90 % del volumen de un implante, se podría fabricar un dispositivo con una película delgada y se tendría una fuente de energía sin huella volumétrica", agregó Jennifer LM Rupp, supervisora de tesis de Simons y profesora visitante de DMSE, que también es profesora asociada de química de electrolitos de estado sólido en la Universidad Técnica de Munich en Alemania.

Enlaces relacionados:
MIT
Universidad Técnica de Múnich

Miembro Oro
VISOR EN PANTALLA DE DIAGNÓSTICO EN TIEMPO REAL
GEMweb Live
Miembro Oro
12-Channel ECG
CM1200B
Miembro Plata
Wireless Mobile ECG Recorder
NR-1207-3/NR-1207-E
New
Vein Illuminator
VSI

Print article

Canales

Cuidados Criticos

ver canal
Imagen: El globo flexible lleno de gas se coloca en la arteria pulmonar principal y se conecta por un catéter a un depósito hueco (Fotografía cortesía de Aria CV)

Dispositivo implantable para hipertensión pulmonar reduce carga de trabajo cardíaca y mejora flujo sanguíneo

La hipertensión pulmonar es una enfermedad grave y progresiva que afecta hasta 70 millones de personas mundialmente. Se desarrolla cuando las paredes de las arterias pulmonares se vuelven rígidas... Más

Cuidados de Pacientes

ver canal
Imagen: La solución recientemente lanzada puede transformar la programación del quirófano e impulsar las tasas de utilización  (Fotografía cortesía de Fujitsu)

Solución de optimización de la capacidad quirúrgica ayuda a hospitales a impulsar utilización de quirófanos

Una solución innovadora tiene la capacidad de transformar la utilización de la capacidad quirúrgica al atacar la causa raíz de las ineficiencias los bloques de tiempo quirúrgico.... Más

TI

ver canal
Imagen: El primer modelo específico de la institución proporciona una ventaja de desempeñoa significativa sobre los modelos actuales basados en la población (Fotografía cortesía de Mount Sinai)

Modelo de aprendizaje automático mejora predicción del riesgo de mortalidad para pacientes de cirugía cardíaca

Se han implementado algoritmos de aprendizaje automático para crear modelos predictivos en varios campos médicos, y algunos han demostrado mejores resultados en comparación con sus... Más

Pruebas POC

ver canal
Imagen: El lector de inmunoensayo cuantitativo RPD-3500 (Fotografía cortesía de BK Electronics)

Lector de inmunoensayo de pruebas POC proporciona análisis cuantitativo de kits de prueba para diagnóstico más preciso

Un lector de inmunoensayos cuantitativos pequeño y liviano que proporciona un análisis cuantitativo de cualquier tipo de kits o tiras de prueba rápida, y se puede conectar a una PC... Más
Copyright © 2000-2024 Globetech Media. All rights reserved.