Chinesische Forscher entwickeln innovative implantierbare Batterie, die durch Körpersauerstoff betrieben wird

Forscher in China behaupten, einen bedeutenden Durchbruch in der Medizintechnik erzielt zu haben, indem sie eine implantierbare Batterie entwickelt haben, die den körpereigenen Sauerstoff zur Energieerzeugung nutzt.

Diese Innovation hat das Potenzial, die Stromversorgung implantierbarer medizinischer Geräte wie Herzschrittmacher und Neurostimulatoren zu revolutionieren und die Notwendigkeit invasiver Operationen zum Batteriewechsel zu verringern.

Das Forscherteam unter der Leitung von Xizheng Liu von der Tianjin University of Technology konzentrierte sich auf die Entwicklung einer Batterie, die für den menschlichen Körper sicher und effizient ist. Sie stellten die Elektroden der Batterie aus einer Legierung auf der Basis von Natrium und nanoporösem Gold her, einem Material, das für seine Biokompatibilität bekannt ist und dessen Poren wesentlich feiner sind als eine Haarsträhne.

Diese Batterie funktioniert, indem sie mit dem Sauerstoff des Körpers reagiert, um Elektrizität zu erzeugen. Dieser Prozess gilt als harmlos und nachhaltig, da der Sauerstoff ständig verfügbar ist und die entstehenden Nebenprodukte ungiftig sind.

Vielversprechend für zukünftige Anwendungen

Um das Gerät zu testen, implantierten die Forscher die Batterie unter die Haut von Mäusen, wo sie vierzehn Tage lang eine stabile elektrische Leistung und keine nachteiligen gesundheitlichen Auswirkungen beobachteten. Obwohl die Stromleistung der Batterie zu gering ist, um medizinische Geräte zu betreiben, sind die stabile Spannung und das Fehlen signifikanter Entzündungen oder Schäden am Körper der Mäuse vielversprechend für zukünftige Anwendungen.

Die Wissenschaftler beobachteten auch, wie der Bereich um die implantierten Batterien herum außergewöhnlich gut heilte, mit Haarwuchs und sogar Blutgefäßregeneration - was darauf hindeutet, dass das Implantat potenzielle sekundäre Vorteile hat, wie die Überwachung der Wundheilung.

In der nächsten Phase dieser Forschung konzentriert sich das Team auf die Verbesserung der Energiekapazitätstechnologie der Batterie und die Erforschung effektiverer Materialien und Designs.

Eine potenziell revolutionäre Anwendung für diese Batterien ist die Fähigkeit, Krebszellen anzugreifen, indem sie ihnen den Sauerstoff entziehen oder die Energie der Batterie in Wärme umwandeln, um sie zu zerstören.

Was auch immer geschieht, eines ist sicher: Die Forschung eröffnet aufregende neue Wege nicht nur für effizientere und sicherere medizinische Implantate, sondern auch für neue und fortschrittlichere Biotherapien, d.h. die Verwendung von aus lebenden Organismen hergestellten Substanzen zur Behandlung von Krankheiten.

Quellenhinweis:
Lv Y., Liu X., Liu J., et al. Implantable and bio-compatible Na-O2 battery. 50 Chem (2024).