محققان موفق شده‌اند از یك باتری كه انرژی آن از سوخت زیستی گلوكزی تامین می‌شود در یك سلول زنده استفاده كنند. از آنجا كه گلوكز منبع نامحدودی از انرژی است، لذا این باتری‌ها برخلاف باتری‌هایی كه از آنها برای تامین انرژی مورد نیاز ایمپلنت‌هایی كه در بدن كار گذاشته می‌شود، استفاده می‌كنند به تعویض مجدد كه لازمه انجام عمل جراحی است، نیاز نخواهند داشت. در این باتری زیستی آنزیم‌هایی وجود دارد كه انرژی مولكول‌های گلوكز و اكسیژن را كه به طور طبیعی در بدن یافت می‌شوند به دام می‌اندازند.

از آنجا كه این آنزیم‌ها به محیط اسیدی نیاز داشتند و ذرات باردار موجود در مایع اطراف سلول‌ها مانع از فعالیت آنها می‌شد، بنابراین تلاش‌هایی كه در گذشته برای استفاده از باتری‌های زیستی در سلول‌های بدن حیوانات انجام شده بود، با شكست مواجه شده بود. اما این گروه از محققان توانسته‌اند آنزیم‌های مورد نظر خود را در صفحه‌ای از جنس گرافیت قرار دهند تا به این ترتیب شرایط مناسبی را برای عملكرد آنها به وجود آورند. با ورود گلوكز و اكسیژن به داخل این باتری‌ها، آنزیم‌های موجود در آنها، اكسیداسیون گلوكز را تسریع كرده و به این ترتیب شرایط مناسبی را برای تولید انرژی الكتریكی از مولكلول‌های قند شش‌كربنی به وجود می‌آورند. حداكثر نیروی الكتریكی خروجی این باتری‌ها حدود 5‌/‌6 میكروولت است كه انرژی مورد نیاز ضربان سازها را تامین می‌كند. به نظر می‌رسد كه این دستاورد بزرگ بتواند بسیاری از محدودیت‌هایی را كه در گذشته در این زمینه وجود داشته است، از میان بردارد.

پزشكان امیدوارند بتوانند در آینده‌ای نزدیك و پس از تكمیل آزمایش‌های بالینی از این باتری‌های گلوكزی در زمینه‌های مختلفی همچون سیستم‌های محرك رشد سلول‌های عصبی یا استخوانی، سیستم‌های رهاسازی دارو در بدن، پمپ‌های انسولینی و همچنین حسگرهای زیستی استفاده كنند.

یكی از نگرانی‌های محققانی كه در این زمینه به تحقیق پرداخته‌اند، این است كه آیا این آنزیم‌ها كه نقش بسیار مهمی در تسریع واكنش بین گلوكز و اكسیژن برای تولید انرژی الكتریكی دارند، می‌توانند برای مدت زمان طولانی بدون هیچ‌گونه تغییری در صفحات گرافیكی كه مخزن این آنزیم‌هاست، باقی بمانند. البته باید خاطرنشان كرد كه گسترش كاربرد باتری‌های زیستی در زمینه‌های مختلف مستلزم افزایش بازده نیروی الكتریكی خروجی این باتری‌ها به بیش از ده‌ها میلی‌وات است. بدون تردید اگر بشود از نظر فنی و تكنیكی، اصلاحاتی را در عملكرد این باتری‌های زیستی به وجود آورد، جای امیدواری است كه در آینده‌ای نزدیك بتوان از‌ آنها در سیستم درمانی مختلف استفاده كرد.

نوشته شده در تاریخ سه شنبه 19 بهمن 1389    | توسط: مهدی -    |    |
نظرات()