×
اجتماعی
شناسه خبر : 195809
تاریخ انتشار : شنبه 1403/08/05 ساعت 14:10

ساخت کوچکترین باتری زیستی لیتیومی جهان برای ایمپلنت‌ها

پژوهشگران دانشگاه آکسفورد یک باتری لیتیوم-یونی مینیاتوری و نرم را برای کاربردهای زیست‌پزشکی مانند دفیبریلاسیون بافت قلب و ضربان قلب ساخته‌اند.

نورنیوز-گروه اجتماعی: دانشمندان دانشگاه آکسفورد کوچکترین باتری زیستی لیتیومی جهان را برای ایمپلنت‌ها ساختند که در آزمایش‌های حیوانی به عنوان یک راه‌حل بی‌سیم و زیست‌تخریب‌پذیر برای مدیریت آریتمی‌های قلبی که یکی از دلایل اصلی مرگ و میر است، نویدبخش نشان داده است.

به نقل از آی‌ای، این باتری که از قطرات هیدروژل زیست‌سازگار ساخته شده است، با نور فعال می‌شود و قابل شارژ و زیست‌تخریب‌پذیر است.

تیم سازنده آن ادعا می‌کند که این باتری کوچک قابلیت‌های کلیدی را برای کاربردهای مختلف زیست‌پزشکی، مانند تامین انرژی آزادسازی دارو، دفیبریلاسیون قلب و تحویل انرژی برای ریزربات‌ها ارائه می‌کند.

دکتر یوجیا ژانگ(Yujia Zhang) از گروه شیمی دانشگاه آکسفورد و محقق ارشد این مطالعه می‌گوید: تا به امروز، این کوچک‌ترین باتری لیتیوم-یون هیدروژلی است و چگالی انرژی بالایی دارد.

باتری نرم مینیاتوری

توسعه دستگاه‌های هوشمند کوچک که اغلب کوچک‌تر از چند میلی‌متر مکعب هستند، به منابع انرژی مستقیم نیاز دارد.

برای دستگاه‌های زیست‌پزشکی که مستقیماً با بافت‌های بیولوژیکی تعامل دارند، این منابع انرژی باید از مواد نرم ساخته شوند تا از کاربردهای ایمن و کم‌تهاجمی اطمینان حاصل شود.

در حالت ایده‌آل، این باتری‌ها باید دارای ویژگی‌های خاصی از جمله ظرفیت بالا، زیست‌سازگاری، زیست‌تخریب‌پذیری و فعال‌سازی قابل تحریک باشند. آنها همچنین باید قابلیت کنترل از راه دور را داشته باشند تا عملکرد و سازگاری آنها در محیط‌های پیچیده افزایش یابد.

ثابت شده است که ترکیب همه این ویژگی‌ها در یک باتری واحد دشوار است. شکاف بزرگی در توسعه راه‌حل‌های انرژی مؤثر، ایمن و قابل انطباق برای کاربردهای زیست‌پزشکی وجود دارد، زیرا هیچ منبع برقی که در حال حاضر استفاده می‌شود، نمی‌تواند همه این ویژگی‌ها را به یک‌باره در یک باتری ترکیب کند.

دانشمندان دپارتمان شیمی و فارماکولوژی دانشگاه آکسفورد به منظور حل این مشکل، با استفاده از قطرات هیدروژل زیست‌سازگار، باتری لیتیوم-یونی کوچک و انعطاف‌پذیر جدیدی ساخته‌اند.

ساخت+کوچکترین+باتری+زیستی+لیتیومی+جهان+برای+ایمپلنت‌ها
 

این باتری با استفاده از فرآیندی به نام «مونتاژ با پشتیبانی از سورفکتانت» با کمک مولکول‌هایی که شبیه به صابون هستند، به سه قطره ریزمقیاس هر کدام با حجم ۱۰ نانولیتر می‌پیوندد. دو تا از این قطرات حاوی ذرات لیتیوم-یونی هستند که برای تولید انرژی با هم تعامل دارند.

به گفته این تیم، طراحی نوآورانه به چالش‌های کلیدی برای تامین انرژی دستگاه‌های پزشکی می‌پردازد و راه‌حلی زیست‌سازگار و کارآمد ارائه می‌دهد.

این باتری مبتنی بر هیدروژل منبع انرژی امیدوارکننده‌ای برای دستگاه‌های با مقیاس کوچک و کم‌تهاجمی است که به طور ایمن با بافت‌های بیولوژیکی تعامل دارند.

قدرت زیست‌سازگاری

این باتری که «باتری قطره‌ای» نام گرفته است، با نور فعال می‌شود و قابل شارژ و زیست‌تخریب‌پذیر است که آن را به کوچکترین باتری لیتیوم-یون هیدروژلی با چگالی انرژی برتر تبدیل می‌کند.

این باتری، حرکت مولکول‌های باردار بین سلول‌های مصنوعی را تامین می‌کند و ضربان و دفیبریلاسیون قلب موش را کنترل کرد. ضمن اینکه با ترکیب ذرات مغناطیسی می‌تواند به عنوان یک حامل انرژی متحرک نیز عمل کند.

به گفته این تیم، درمان‌های اثبات مفهوم قلب انجام شده در مدل‌های حیوانی، پتانسیل آن را به عنوان یک راه‌حل بی‌سیم و زیست‌تخریب‌پذیر امیدوارکننده برای مدیریت آریتمی‌های قلبی که یکی از دلایل اصلی مرگ ‌و میر در سراسر جهان هستند، نشان داد.

به گزارش ایسنا، پروفسور هاگان بیلی(Hagan Bayley) از دپارتمان شیمی دانشگاه آکسفورد و رهبر این گروه تحقیقاتی می‌گوید: این باتری ریز لیتیوم-یونی، پیچیده‌ترین باتری در مجموعه‌ای از بسته‌های برق میکروسکوپی است که توسط دکتر ژانگ ساخته شده است و به آینده‌ای خارق‌العاده برای دستگاه‌های الکترونیکی زیست‌سازگار که می‌توانند تحت شرایط فیزیولوژیکی کار کنند، اشاره می‌کند.

پژوهشگران یک درخواست ثبت اختراع برای این نوآوری خود ارائه کرده‌اند. آنها بر این باورند که این باتری کوچک و قابل تطبیق، فرصت‌های جدیدی را در چندین زمینه از جمله مراقبت‌های بالینی ایجاد می‌کند. این باتری به ویژه برای زیست‌ربات‌های کاربردی در مقیاس کوچک کاربردی خواهد بود.


کلید واژگان
باتریایمپلنتلیتیوم
نظرات

آگهی تبلیغاتی
آخرین اخبار
اعتراض هزاران آمریکایی در واشنگتن علیه حضور گارد ملی + فیلم
نتانیاهو: گسترش عملیات نظامی در ورودی‌ها و داخل شهر غزه ادامه دارد
نایب قهرمانی کاراته ایران با 22 مدال رنگارنگ
مدارس حضوری و تمام‌وقت، مانند گذشته، فعالیت خواهند داشت
تأسیسات هسته‌ای ایران خط قرمز است؛ نباید ساده‌انگارانه برخورد کرد
به رسمیت شناختن کشور فلسطین «عواقب ویرانگری» به همراه دارد
عراقچی به بریتانیا، فرانسه و آلمان هشدار داد: مسیرتان را اصلاح کنید
900 نفر از زندان اوین بعد از حمله صهیونیست‌ها آزاد شدند
نبرد خاموش در دل کویر؛ محیط‌بانان و چالش‌های حفاظت از یوز ایرانی
ادامه بن‌بست در مذاکرات آتش‌بس؛ حماس نتانیاهو را مقصر می‌داند
افسر عراقی: هیچ نیروی آمریکایی از عین الاسد نرفته است
فیلم «آنتیک» آماده اکران پاییزی شد
45 میلیون دلار برای سفیدشویی نسل‌کشی
متروی تهران برای دانش‌آموزان و دانشجویان در هفته اول مهر رایگان شد
اختلال گسترده GPS در 123 هزار پرواز اروپایی مشکل ساز شد
وزرای صهیونیست به مکان سری زیرزمینی گریختند
تصادف مرگبار در بزرگراه شهید صیاد شیرازی
جایگاه‌های بنزین در حال تجهیز به طرح «کهاب»
آژیر خطر در سرزمین‌های اشغالی به صدا درآمد/ شمار زخمی ها بر اثر حمله به فرودگاه رامون
سفارت روسیه در سوئد دوباره هدف حمله پهپادی قرار گرفت
برملائی مأموریت‌های پنهان لندن در آسمان غزه
دریادار سیاری: با این مردم مقابل هیچ دشمنی شکست نخواهیم خورد
قیمت دلار و ارز امروز شنبه 16 شهریور 1404
ایران و آینده موبایل در مسیر 5G
ادامه فاجعه انسانی در غزه/بمباران مدرسه «الفارابی» و شهادت دهها غیرنظامی
مجلس حق پخش مسابقات ورزشی را به باشگاه‌ها داد
این همه یارانه می دهید، باز هم قیمت گوشت همسطح بازارهای جهانی است
دفتر نخست‌وزیر اوکراین به آتش کشیده شد
ساعت کاری مراکز تعویض پلاک به روال قبل برگشت
چگونه نماز آیات بخوانیم؟
جزئیات محکومیت قطعی متهمان پرونده بزرگ اختلاس منابع طبیعی
امشب چشم از ماه برندارید؛ طولانی‌ترین خسوف قرن در راه است
نورنما | تعقیب و گریز پلیس آمریکا
پیام معاون ترامپ در شبکه‌های اجتماعی جنجالی شد
فردا پیش فروش سکه در مرکز مبادله برگزار می‌شود
ریاکاری به سبک ترامپ؛ صلح در شعار و جنگ در عمل
پلیس راهور اعلام کرد: تغییر قانون؛ کلید صدور گواهینامه بانوان
وقتی سینما صدای عدالت می‌شود
بیماران سرطانی حتماً باید واکسن آنفولانزا تزریق کنند
مشارکت اوکراین و دانمارک در تولید موشک و پهپاد
برنامه مسابقات ورزشی امروز یکشنبه 16 شهریور
قیمت طلا و سکه امروز یکشنبه 16 شهریور + جدول
تحولی شگفت انگیز در سرعت هوش مصنوعی با رایانه جدید نوری مایکروسافت
لبنان؛ همچنان در کانون طوفان
بار روغن زیتون، شیشه از آب درآمد
پیشنهاد تازه آمریکا به حماس برای توقف جنگ در غزه
حماس: آماده پذیرش آتش‌بس دائمی هستیم
اروپا به اوکراین دروغ می‌گوید، هیچ نیرویی برای نجات نمی‌آید
بررسی سه فوریتی طرح خروج از NPT در مجلس تکذیب شد
بازیکنان تیم ملی والیبال جوانان از سربازی معاف شدند
X
آگهی تبلیغاتی