據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道,,來自華盛頓州立大學(xué)(Washington State University)的研究人員開發(fā)出一款由生物燃料驅(qū)動(dòng)的傳感器" title="可植入傳感器" target="_blank">可植入傳感器,,它可以依靠糖來運(yùn)行以監(jiān)測(cè)身體的生物信號(hào),檢測(cè),、預(yù)防并診斷疾病,。
一支由華盛頓州立大學(xué)電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院助教Subhanshu Gupta領(lǐng)導(dǎo)的跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了這款獨(dú)特的傳感器,該傳感器由生物燃料電池供電,,可以從體液中收集葡萄糖維持其正常運(yùn)行,。
研究團(tuán)隊(duì)展示了生物燃料電池與電子元件的獨(dú)特集成,以高靈敏度處理生理生化信號(hào),。
他們的研究成果于近期發(fā)表在《IEEE電路與系統(tǒng)雜志》(IEEE Transactions of Circuits and Systems journal)上,。
華盛頓州立大學(xué)化學(xué)工程和生物工程學(xué)院(Gene and Linda Voiland School of Chemical Engineering and Bioengineering)的教授Su Ha和Alla Kostyukova領(lǐng)導(dǎo)設(shè)計(jì)了生物燃料電池。
目前流行的用于疾病檢測(cè)的傳感器或是需要充電的手表,,或是需要貼在皮膚上的貼片,,這些貼片都是表面的,而且無法嵌入,。由華盛頓州立大學(xué)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的傳感器則可以消除刺破手指以檢測(cè)某種疾?。ㄈ缣悄虿。┑男枨?。
Gupta指出,“人體體液中攜帶有大量燃料,,通過皮膚和口腔周圍的血糖或乳酸生成,。使用生物燃料電池開啟了將身體作為潛在燃料的大門,。”
他表示,,傳感器當(dāng)中的電子元件采用最先進(jìn)的設(shè)計(jì)和制造,,只需要消耗幾微瓦的功率,同時(shí)又具有高靈敏度,。將這些電子元件與生物燃料電池相結(jié)合,,將使其比傳統(tǒng)電池供電裝置更高效。由于該裝置依賴于體內(nèi)的葡萄糖,,因此傳感器的電子元件可以無限期供電,。例如,傳感器可以僅依靠在皮膚下生成的糖運(yùn)行,。
不同于常用的鋰離子電池,,生物燃料電池是完全無毒的,因此作為人體植入物更具前景,。此外,,它也比傳統(tǒng)的生物燃料電池更穩(wěn)定和靈敏。
研究人員表示,,利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益,,他們研發(fā)的傳感器可以通過大規(guī)模量產(chǎn)以降低制造成本。
雖然傳感器已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過測(cè)試,,研究人員希望能在毛細(xì)血管中進(jìn)行測(cè)試和演示,,上述行為需要獲得監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)。研究人員還在致力于進(jìn)一步改善并提高生物燃料電池的功率輸出,。
Gupta補(bǔ)充道,,“將生物燃料電池技術(shù)和先進(jìn)的電子元件相結(jié)合將成就一段‘佳話’,我們可以預(yù)見到多種未來應(yīng)用,?!?/p>
研究團(tuán)隊(duì)成員還包括來自機(jī)械和材料工程學(xué)院的Yuehe Lin和Annie Du,以及之前在華盛頓州立大學(xué)護(hù)理學(xué)院,,現(xiàn)在在威爾頓大學(xué)(Walden University)的Martin Schiavenato,。開發(fā)傳感器的項(xiàng)目由華盛頓州立大學(xué)Grand Challenges種子基金資助。