A csúcstechnológia módszereknek köszönhetően akár már a közeljövőben is az emberi test belsejébe juttathatók azok a parányi robotok, amelyek „helyben” gyógyíthatnak, vagy mondjuk adagolhatják a gyógyszereket, például a nehezen elérhető bérendszerben. Azonban azt, hogy pici gépeket használjanak ilyen célokra, egyelőre megakadályozza az energia-ellátás hiánya, azaz hogy nincsenek megfelelő akkumulátorok hozzájuk.

Ez a kihívás adott ötletet a New York-i Binghamton Egyetem kutatócsoportjának. A ZME Science beszámolója szerint lenyelhető bioakkumulátort fejlesztettek, amely képes megfelelő energiával ellátni az orvosi berendezéseket.

Nem volt könnyű dolguk. A hagyományos akkumulátorok az emberi egészségre káros anyagokat tartalmaznak (ólom, kobalt, mangán, grafit, nikkel), így még ha sikerülne is lecsökkenteni a méretüket, kockázatos volna lenyelni ezeket. Szóba jöhetne még a vezeték nélküli energia használata (ezzel kapcsolatban voltak is bíztató kísérletek), azonban ez az átviteli technológia egyelőre még a fejlesztés fázisában tart.

Az amerikai kutatók újdonsága mindkét említett problémára megoldást jelenthet. Bioakkumulátoruk inaktív bacillus subtilis baktériumspórákat használ, amelyek kis mennyiségű elektromosságot tudnak termelni. A B. Subtilis általában probiotikumként működik, támogatja a barátságos mikroorganizmusok, például a tejsavbaktériumok növekedését, és megakadályozza az élelmiszer-eredetű betegségek előfordulását. A kutatók viszont ezúttal nem probiotikumként, hanem mikrobiális üzemanyagcellaként tekintenek rájuk.

Binghamton University

A baktériumok spóráit (az üzemanyagcellákat) egy kapszula méretű, pH-érzékeny tokba helyezik. Ez a pH-érzékeny anyag inaktiválva tartja a sejteket, miközben a kapszula a szájból a gyomorba és a test más részeibe jut, ahol alacsony a pH. Viszont ha a kapszula eléri a vékonybelet, érzékeli a megnövekedett pH-értéket, és ez a környezetváltozás aktiválja a kapszulában lévő spórákat.

A spórák kicsíráznak, és ahogy a baktériumok normális biológiai funkciókat látnak el a kapszulában, a mikrobiális tevékenység eredményeként elektromosság keletkezik. Ez az elektromos áram bármely csatlakoztatott orvosi berendezés táplálására használható.

Egy bioakkumulátor jelenleg 100 mikrowatt teljesítményt tud termelni négyzetcentiméterenként. A kutatók azt tervezik, hogy tízszeresére növelik a teljesítménysűrűséget. Bár a jelenlegi bioakkumulátor csak a vékonybél belsejében helyezhető el, a kutatók szerint a jövőben hasonló bioakkumulátorokat lehet kifejleszteni a test más részeire is.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.