Un nuovo dispositivo in grado di fornire energia ad alcuni impianti medici è stato sviluppato da scienziati statunitensi. Un chip a base di platino e silicio che si inserisce nella testa di una persona genererà elettricità dal glucosio.
È noto che tutto ciò che è nuovo è ben dimenticato vecchio: l'idea di utilizzare il glucosio come fonte di energia elettrica non è nuova. Già negli anni '70, gli esperti hanno dimostrato che è possibile "nutrire" i pacemaker con il glucosio. Tuttavia, questo sviluppo è stato abbandonato a favore di batterie agli ioni di litio più potenti.
Nel frattempo, il glucosio è una fonte di energia per gli esseri viventi. Nel corpo umano, la scomposizione dei carboidrati porta alla sua formazione.
La conversione del glucosio in energia per le cellule avviene durante la glicolisi. In questo caso avviene la scissione del glucosio e la formazione del nucleotide adenosina trifosfato (o ATP), una fonte universale di energia per tutti i processi biochimici che avvengono nei sistemi viventi.
Per utilizzare questa energia quasi illimitata del corpo umano a beneficio degli impianti, scienziati statunitensi hanno creato un chip elettronico semiconduttore a base di silicio.
Non utilizzava componenti organiche: il chip è costituito da un catalizzatore di platino che rimuove gli elettroni dagli atomi che compongono la molecola di glucosio, imitando così l'attività degli enzimi cellulari che scompongono il glucosio per produrre ATP.
Il chip può fornire fino a 180 microwatt. Questo, secondo gli sviluppatori, è sufficiente per alimentare impianti a bassissima energia.
“Presto diventerà un luogo comune installare impianti per persone con lesioni al midollo spinale. In questi casi, avremo bisogno di un dispositivo che abbiamo inventato per generare energia, afferma uno degli autori dello studio, Benjamin Rapoport, che lavora come parte del programma congiunto Harvard-Massachusetts Institute of Technology Health Sciences and Technology. Il chip consentirà ai pazienti di muovere nuovamente le braccia e le gambe.
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Il luogo probabile di impianto del chip è il cosiddetto spazio subaracnoideo. Questa è la cavità tra le meningi riempite di liquido cerebrospinale (CSF).
CSF fornisce un ambiente adatto per celle a combustibile impiantabili. Innanzitutto, è prevista una risposta immunitaria minima da parte del corpo. In secondo luogo, contiene centinaia di volte meno proteine rispetto, ad esempio, al sangue, quindi è meno probabile che il chip venga ricoperto di tessuto. Terzo, c'è un livello sufficiente di glucosio nel liquido cerebrospinale.
La sicurezza dell'impianto è stata verificata dagli scienziati nei calcoli del consumo di glucosio e nell'analisi del bilancio dell'ossigeno. Pertanto, la percentuale stimata di glucosio utilizzata era compresa tra il 2,8 e il 28% della quantità rinnovata periodicamente, il che non dovrebbe causare effetti collaterali.
Secondo i ricercatori, il chip non è ancora stato testato su animali e esseri umani, ma questa fase di sviluppo è nei piani immediati degli scienziati.
Un articolo sulla rivista PLoS ONE racconta di più sul chip.
