Oxford Üniversitesi’ndeki bilim insanları, defibrilasyon ve kalp dokusu stimülasyonu da dahil olmak üzere çeşitli biyomedikal uygulamalarda kullanılmak üzere minyatürleştirilmiş yumuşak pillerin geliştirilmesinde önemli ilerlemeler kaydetti. Çalışma Nature Chemical Engineering dergisinde yayınlandı.
Birkaç milimetreküpten daha küçük cihazların geliştirilmesi, aynı derecede küçük güç kaynakları gerektirir. Biyolojik dokularla etkileşime giren minimal invaziv biyomedikal cihazlar için bu güç kaynaklarının yumuşak malzemelerden yapılmış olması gerekir.
İdeal olarak yüksek kapasite, biyouyumluluk ve biyolojik olarak parçalanabilirlik, kontrollü aktivasyon ve uzaktan kontrol gibi özelliklere de sahip olmaları gerekir. Bugüne kadar tüm bu gereksinimleri aynı anda karşılayabilecek bir pil mevcut değil.
Oxford Üniversitesi Kimya ve Farmakoloji Bölümü’nden araştırmacılar, biyouyumlu hidrojel damlacıklarından yapılmış minyatür, yumuşak bir lityum iyon pil geliştirdiler.
Aynı grubun geçen yıl Nature dergisinde bildirdiği bir yöntem olan yüzey aktif madde destekli birleştirme, 10 nanolitre hacimli üç mikro ölçekli parçayı bağlamak için kullanılıyor. İki ucun her birinde bulunan farklı lityum iyon parçacıkları daha sonra çıkış enerjisi üretir.
Damlama Pilimiz ışıkla etkinleştirilir, şarj edilebilir ve kullanımdan sonra biyolojik olarak parçalanabilir. Üstün enerji yoğunluğuna sahip bugüne kadarki en küçük hidrojel bazlı lityum iyon pildir. Yüklü moleküllerin sentetik hücreler arasındaki hareketine güç sağlamak ve fare kalplerinin atışını ve defibrilasyonunu kontrol etmek için bir damlacık pil kullandık. Hareketi kontrol etmek için manyetik parçacıkların eklenmesiyle pil aynı zamanda mobil bir enerji taşıyıcısı olarak da işlev görebilir.
Dr Yujia Zhang (Kimya Bölümü, Oxford Üniversitesi), École Polytechnique Fédérale de Lausanne’de Baş Araştırmacı ve Doçent
Kalp denemeleri, kardiyak aritmiler konusunda kıdemli bir elektrofizyolog olan Farmakoloji Bölümü’nden Profesör Ming Lei’nin laboratuvarında gerçekleştirildi. Şöyle konuştu: “Kalpte aritmi dünya çapında önde gelen ölüm nedenidir. Hayvan modellerindeki pilot uygulamamız, aritmilerin tedavisine yönelik kablosuz ve biyolojik olarak parçalanabilen cihazlarda yeni bir yön ortaya koyuyor.”
Araştırmacılar Oxford Üniversitesi İnovasyonu aracılığıyla patent başvurusunda bulundular. Özellikle biyomedikal görevlere yönelik küçük robotlarla ilgili gelişmenin, klinik tıp da dahil olmak üzere çeşitli alanlarda yeni fırsatlar yaratacağını öne sürüyorlar.
