日前，科學(xué)家在最新實(shí)驗(yàn)研究中將微型電池植入老鼠體內(nèi)，通過(guò)老鼠自身體內(nèi)的糖物質(zhì)可產(chǎn)生電流，使微型電池持續(xù)供電數(shù)個(gè)月。 ac< hz0  
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“葡萄糖生物燃料電池” 依賴于人體酶進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，可持續(xù)向人造器官供電人造心臟的出現(xiàn)將很大程度地刺激科學(xué)家研制人造腎和胰腺，然而一項(xiàng)關(guān)鍵性的技術(shù)障礙是如何為人造 器官植入體內(nèi)之后持續(xù)供電�？茖W(xué)家并不是采用將人造器官與外部系統(tǒng)相連接進(jìn)行持續(xù)性供電，或者將它們從人體內(nèi)移除進(jìn)行電池更換，他們計(jì)劃利用人體自身組織 為人造器官提供持續(xù)電流。 0Er;l|  

圖片:25603.jpg

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目前，科學(xué)家希望未來(lái)植入人體的人造器官不采用電池，而是利用人體自身作為燃料源產(chǎn)生能量�？茖W(xué)家展示植入老鼠體內(nèi)的燃料電池能夠利用老鼠體內(nèi)的糖物質(zhì)成功地產(chǎn)生電流，這些電流可使電池持續(xù)使用數(shù)個(gè)月。 t)h{ w"v  
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迄今功能最強(qiáng)大的糖動(dòng)力燃料電池叫做“葡萄糖生物燃料電池”，它依賴于人體酶進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，例如：葡萄糖和氧氣結(jié)合在一起(這兩種物質(zhì)都存在于實(shí)驗(yàn)老鼠體內(nèi))，這種被稱為“氧化還原調(diào)解劑”的混合物質(zhì)就像是電線，持續(xù)向人造器官供電�？茖W(xué)家們正在研制類似的多樣化裝置以環(huán)保方式產(chǎn)生電流。 R#w9%+  
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但在過(guò)去這種葡萄糖燃料電池并不適合于人體移植，這是由于該電池不是要求較高的酸性狀態(tài)工作，就是被體內(nèi)多種離子所抑制。最新研制的電池系統(tǒng)不受以上條件的限制，成為首個(gè)有效植入性葡萄糖生物電池，其設(shè)計(jì)原型在實(shí)驗(yàn)老鼠體內(nèi)可持續(xù)供電至少3個(gè)月之久。 [G>U>[u|  
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法國(guó)格勒諾布爾市約瑟夫-傅立葉大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程師菲利普-桑剛(Philippe Cinquin)說(shuō)：“從某些方面我們可以將人造器官想像成為可植入機(jī)器人，它能夠補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)一些人體功能�！� +Oa+G.;)o4  
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之前葡萄糖生物燃料電池通過(guò)化學(xué)鍵接結(jié)合將葡萄糖和氧化還原調(diào)解劑組合在一起靠近電極區(qū)域，但是并不是所有的酶和氧化還原調(diào)解劑能夠結(jié)合在一起。對(duì)此，桑剛和電子化學(xué)家色姬-絲尼亞(Serge Cosnier)在這兩種物質(zhì)結(jié)合之前，先將它們物理裝配在電極區(qū)域，然后用滲析袋的薄膜進(jìn)行包裹。這種半透膜能夠使產(chǎn)生電流的同時(shí)保持酶和氧化還原調(diào)解劑避免滲漏。這種解決方法使科學(xué)家有機(jī)會(huì)調(diào)查分析人體內(nèi)最具適應(yīng)能力的酶物質(zhì)，在此之前研究人員往往對(duì)此疏忽。 1Z| {3W  
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這種植入電池供電方式依賴于裝載葡萄糖氧化酶和多酚氧化酶的混合石墨盤，它的兩極總共占據(jù)5毫升燃料電池中的0.266毫升，最高可產(chǎn)生6.5微瓦電流。關(guān)于該燃料電池的具體實(shí)現(xiàn)方法發(fā)表在《公共科學(xué)圖書館·綜合》期刊上。 -&3mOn& (1  
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研究人員強(qiáng)調(diào)稱，1毫升體積的該電極相當(dāng)于可產(chǎn)生24.4微瓦電流，這比10微瓦起膊器電流高出許多。同時(shí)，新型電池系統(tǒng)在體積上更具優(yōu)勢(shì)，起搏器體積通常為10-25毫升。 [