Российский студент разрабатывает «вечный» источник питания для кардиостимулятора

Студентка МФТИ Екатерина Вахницкая разработала источник питания, который не требует замены через несколько лет и используется в устройстве, регулирующем сердцебиение.

Биотопливный элемент использует в качестве топлива глюкозу человеческого организма, сообщили в пресс-службе института.

Она отметила, что магистрант Курчатовского колледжа естественных наук, плазменных и ядерных технологий разработал ферментный биотопливный элемент, используемый в имплантируемых медицинских приборах. Предлагаемая модель не требует быстрой замены, в отличие от литий-ионных аккумуляторов, которые необходимо заменять каждые 5-10 лет».

Ученые из колледжа объяснили, что ферментативный биотопливный элемент — это устройство, которое преобразует химическую энергию в электрическую с помощью биологических катализаторов и состоит из электролита, анода и катода. Электроны на аноде создаются в этом случае за счет окисления глюкозы, присутствующей в организме человека.

Принцип работы элемента заключается в процессе окисления топлива на аноде и освобождения электронов и протонов. Затем протоны просачиваются через раствор электролита к катоду, а электроны проходят через внешнюю цепь, к которой прикладывается электрическая сила. «Затем электроны передаются на катод, где они вместе со свободными протонами используются для преобразования кислорода в воду», — сказала Вахницкая.

По словам студента, топливо на основе глюкозы позволит многим пациентам, использующим кардиостимуляторы, обойтись без операций по замене батарей, поскольку в качестве топлива используется глюкоза из организма человека, а ее концентрация поддерживается постоянной за счет жизненного баланса. Электрохимический элемент вводится в кровеносный сосуд малоинвазивным способом, через прокол вены или артерии. Стент вводится в сосуд и при достижении определенного места раздувается с помощью специального баллона.

Примечательно, что проект «Разработка ферментного биотопливного элемента, интегрированного в сосудистый хирургический стент» победил в конкурсе «ОМНИК» («Смарт») и получил грант в 500 тысяч рублей. В ближайшее время Вахницкая планирует опробовать его в лаборатории, то есть в искусственных условиях, вне человеческого тела или естественной среды.