據(jù)悉,來自華盛頓州立大學(xué)(Washington State University)的研究人員開發(fā)出一款傳感器,由生物燃料驅(qū)動(dòng)的可植入傳感器,它不僅可以依靠糖來運(yùn)行監(jiān)測(cè)身體的生物信號(hào),并且能檢測(cè)、預(yù)防并診斷疾病。
這款由華盛頓州立大學(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)的獨(dú)特的傳感器,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。
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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)。
目前用于疾病檢測(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。┑男枨蟆?/span>
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?!?/span>
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。
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