Съедобная батарейка для лекарств будущего

Исследователи из MIT и Brigham and Women’s Hospital разработали биоразлагаемую батарею для электронных устройств, которые можно проглатывать. Работа опубликована 21 сентября в Nature Chemical Engineering. Слово «съедобная» здесь лучше брать в кавычки: авторы специально уточняют, что речь не о пищевом продукте, а о биоразлагаемых материалах, продукты распада которых организм способен переработать или вывести.

Основа батареи — магниевый анод и катод из триоксида молибдена. Между ними находится гелевый электролит на основе желатина, глицерина, холинхлорида и молочной кислоты, а снаружи устройство защищено воском. Большая версия выдает напряжение до 1,84 В, маленькая — около 1,77 В. Этого достаточно для маломощной электроники вроде RFID-меток. Исследователи сделали круглый элемент диаметром 7,5 мм и более крупный вариант размером 8×24 мм.

Главное отличие от привычных «таблеток с электроникой» — батарея не должна оставаться в организме как инородный источник питания. В экспериментах на свиньях она сохраняла работоспособность в желудке несколько суток: после трех дней напряжение снижалось, но устройство продолжало функционировать. Защитные слои постепенно разрушаются, затем растворяются электроды. Полная деградация конструкции занимает значительно больше времени — недели и месяцы, а не несколько дней.

Авторы показали два сценария применения. Первый — батарейная RFID-метка, которая фиксирует факт проглатывания капсулы: в опытах сигнал считывался с расстояния около 1,5 м через ткани животного. Такой подход потенциально позволяет контролировать соблюдение режима терапии без носимого считывателя вплотную к телу.

Второй сценарий — не «термокапсула», а капсула для электрической стимуляции желудка. За 20 минут стимуляции уровень грелина — гормона, участвующего в регуляции голода, — у животных в среднем вырос примерно на 36%, максимум — примерно на 50%. Это показывает, что растворимый источник питания способен поддерживать уже не только сенсоры, но и активную электростимуляцию.

До применения у людей технология еще не дошла: пока это доклиническая демонстрация на крупных животных. И отдельно важно: авторы работы не заявляют, что уже доказали эффективность такого устройства при анорексии или кахексии. Но сама платформа может стать основой для «умных таблеток», которым после выполнения задачи не потребуется извлечение.

блИИстерная. Подписаться