可食用3D打印电池为医疗植入装置开辟新途径
时间:2016-09-07 14:13 来源:美国化学学会(ACS)第252次全国会议 作者:卡内基·梅隆大学研究团队 点击:次
卡内基·梅隆大学的研究团队正在开发一种创新的生物相容性电池,为未来可摄入体内的医疗装置铺平道路,有望彻底改变癌症等疾病的治疗方式。这种电池采用天然黑色素(存在于人体皮肤、眼睛和头发中)制成,无毒且可生物降解,并封装在3D打印的胶囊中。项目负责人Bettinger博士在美国化学学会(ACS)第252次全国会议与博览会上公布了这一成果。 这种可吸收电池是医学领域向更高效、更精准治疗迈进的重要里程碑。Bettinger解释道:“几十年来,人们一直梦想着有一天能使用可食用的电子设备进行诊断或治疗。但若需每日服用一种‘装置’,毒性问题必须解决。因此,我们寻找生物衍生材料来替代传统电子产品中的有毒成分。” 将电池植入人体存在巨大风险,例如心脏起搏器的电池必须严格绝缘封装。因此,可生物降解、无毒的可吸收电池成为实现低功耗可重复应用(如微型药物输送装置)的关键。研究团队利用天然黑色素和其他有机化合物开发电池:黑色素不仅能吸收紫外线,还能结合和释放金属离子,本质上具备电池功能。Bettinger表示:“我们意识到,它基本上就是一种电池。” 科学家使用黑色素设计了多种电池原型。实验表明,以600毫克活性黑色素作为阴极,可为5毫瓦的装置供电长达18小时。虽然电量相对较低,但足以驱动可吸收药物输送系统。此外,团队还在开发基于果胶的电池——果胶是一种来源于植物的天然凝胶,常用于果酱和果冻生产。目前,电池外壳胶囊采用PLA材料通过3D打印制造,确保可吞服性。 (责任编辑:泉水) |