Исследователи Массачусетского технологического института (MIT) создали съедобную миниатюрную батарею из материала, напоминающего рисовую бумагу. Инновационный источник энергии может питать проглатываемые медицинские устройства внутри организма, а после выполнения своей функции безопасно разлагается в пищеварительном тракте, позволяя организму усваивать входящие в его состав компоненты. Результаты исследования, которое уже успешно прошло испытания на свиньях, сегодня опубликованы в научном журнале Nature Chemical Engineering.
Проглатывание традиционных батареек крайне опасно, поскольку при повреждении они могут вызвать химические ожоги и утечку токсичных веществ. Чтобы избежать этих рисков, учёные изготовили новое устройство исключительно из нетоксичных материалов. Для электродов они использовали необходимые организму микроэлементы — металлы магний и молибден, а в качестве электролита выбрали биоразлагаемую ионную жидкость.
Особое внимание учёные уделили оболочке устройства. Для его покрытия использовали материал на основе целлюлозы, напоминающий съедобную бумагу для кондитерских изделий, который постепенно растворяется. Чтобы замедлить агрессивное воздействие желудочной кислоты, капсулу покрыли пчелиным воском. Испытания в искусственном желудочном соке показали, что батарея начинает разрушаться в течение двух недель, а через несколько месяцев полностью исчезает.
Новую технологию учёные испытали на свиньях в составе двух разных устройств. Первым был RFID-передатчик (радиочастотной идентификации), который отправлял данные изнутри организма. Вторым — электрический стимулятор желудка, вызвавший выделение грелина — гормона голода. По оценке исследователей, подобные электронные вмешательства в работу желудочно-кишечного тракта в будущем могут стать неинвазивной альтернативой таким радикальным методам коррекции веса, как бариатрическая хирургия.
Главная цель учёных сейчас — перевести технологию на этап клинических исследований. По их оценке, испытания с участием людей могут начаться менее чем через два года. Проглатываемая электроника может иметь особое значение для пациентов, которым жизненно важно принимать лекарства строго по графику, — например, для людей с болезнью Паркинсона или пациентов, проходящих терапию после трансплантации органов. Исследователи специально оставили внутри капсулы свободное пространство, составляющее около 75% её объёма, чтобы туда можно было помещать и традиционные лекарственные препараты.
