Yenilebilir ve sindirilebilir zehir içermeyen piller sayesinde, bir gün teşhis ve tedavi için sindirebilir cihazlar üretilebilir. Yeni icat edilen deri, saç ve gözlerde bulunan doğal melanin pigmentinden üretilen bu pil yenilebiliyor. Araştırmacılar sonuçlarını 252. Amerikan Kimya Topluluğu Toplantısı ve Fuarı’nda sunacaklar.
“Onlarca yıldır insanlar bir gün, yenilebilir elektronik cihazlar sayesinde teşhis veya tedavi olunabildiği günleri hayal ediyor. Fakat bu cihazı her gün almak istiyorsanız, toksik etkileri de düşünmelisiniz. İşte bu nedenle biyolojik kökenli maddeleri herhangi bir yerde edinebilecek şekilde düşünmelisiniz, “ diyor Doç. Dr. Christopher Bettinger.
20 yıl öncesinde bilim insanları pille çalışan sindirilebilir kamera geliştirmişti. Bu sayede endoskopiyle bütünleşik kullanımı hedeflemişlerdi. Böylece geleneksel endoskopiyle ulaşması zor yerlerin fotoğraflarının çekilmesi hedeflenmişti. Fakat bu cihaz vücuttan geçerek dışkıyla atılmak üzere tasarlanmıştı. Tek kullanımlık bu alet normal bir pille çalıştığından, bağırsak yoluna takılma ihtimali vardı. Ayrıca doktor cihazı hastada sürekli kullanırsa, bir şeylerin yanlış gitme olasılığı giderek artıyordu.
Kamera ve kalp pili gibi bazı implant cihazlardaki piller toksik bileşenler içerse de vücuttan izole ediliyor. Fakat ilaç taşınımı gibi düşük güç harcayan uygulamalar da zehirli olmayan ve bozunur piller kullanmak oldukça ideal gözüküyor.
“Bu sindirilebilir, bozunur cihazlardaki asıl güzellik vücuttan 20 saatten daha fazla durmayacağıdır,”diyor Bettinger.
Pilin toksik etkisini azaltmak için Carnegie Mellon Üniversitesi’nden Bettinger’in ekibi melaninler ve diğer doğal bileşenlere döndü. Vücudumuzdaki melanin morötesi ışıkla emilir ve serbest radikalleri sönümleyerek , bizi kanserden korur. Fakat aynı esnada metalik iyonların bağlanması ve açılması da gerçekleşir. “Biz bunun temelde pil olduğunu düşünüyoruz,” diyor Bettinger.
Araştırmacılar bu fikri hayata geçirmek için hem pozitif , hem de negatif terminallerde melanin pigmenti kullanan piller tasarladı. Mangan oksit ve sodyum titanyum fosfat gibi elektrot materyalleri ve bakır ve demir gibi katyonlar vücudun normal fonksiyonlarda kullandığı maddelerdir.
“Temelde nasıl çalıştıklarını bulduk. Konfigürasyona bağlı olarak , 5 miliwatlık cihaz katotta 600 mg aktif melanin kullanıyor ve sisteme 18 saate kadar hayat veriyor.
Melanin pil, lityum iyon kadar güçlü olmasa da , ilaç taşınımı veya sensörler için yeterli enerjiyi sağlayabilir. Örneğin; Bettinger bu pili, bağırsak mikrobiyomundaki değişimleri ve ilaç tepkilerini ölçmek ya da birkaç saat sonra aşı salımı yapmak için kullanabilir.
Melanin pillere ek olarak , bitkilerden elde edilen pektin gibi biyomateryallerden pil yapıyorlar. Ekibin bir sonraki hedefi pilin mideye güvenle erişebilmesi için özel paketleme materyalleri geliştirmek.
Kaynak : https://www.sciencedaily.com/releases/2016/08/160823083205.htm
2 Yorum