با کاشت سلول سوختی در بدن، بیماران معلول دوباره کنترل دست و پاهای خود را در اختیار می‌گیرند

محققان یک سلول سوختی قابل کاشت در بدن ساخته اند که می تواند انرژی مورد نیاز ایمپلنت های بسیار اثر بخش در آینده را تامین کند؛ چنین ایمپلنت هایی می توانند به بیماران معلول کمک کنند دوباره کنترل دست و پاهایشان را در اختیار بگیرند.

به گزارش خبرگزاری مهر، این پیل سوختی که توسط استادیار مهندسی برق و علوم رایانه دانشگاه فناوری ماساچوست MIT ساخته شده، بر پایه گلوکز– تامین کننده انرژی مورد دیگر سلول های انسانی- کار می کند. محققان این سلول سوختی را بر روی یک تراشه سیلیکونی ساخته اند که امکان تلفیق آن را به دیگر مدارهایی که ممکن است برای ایمپلنت مغزی لازم باشند، فراهم می آورد.

ایده سلول سوختی گلوکزی موضوع جدید نیست و در دهه 1970 دانشمندان نشان دادند می توانند ضربان سازی (پیس میکر) را با یک سلول سوختی گلوکزی روشن کنند اما این ایده به نفع باتری های لیتیوم یونی که می توانند به طور چشمگیری توان بیشتری نسبت به سلول های سوختی گلوکزی تولید کنند، کنار رفت.

این سلول های سوختی گلوکزی همچنین از آنزیم هایی استفاده می کردند که ناکارآمدی آنها برای استفاده بلند مدت از ایمپلنت ها در بدن اثبات شده بود چرا که در نهایت عملکرد موثر را متوقف می کردند.

در پژوهش جدید محققان MIT سلول سوختی خود را از سیلیکون ساختند که از همان فناوری ساخت تراشه های الکترونیکی نیمه هادی استفاده می کند. این تراشه هیچ مولفه و اجزای زیستی ندارد، سلول سوختی حاوی یک کاتالیست پلاتینوم است که الکترون ها را از گلوکز جدا می کند و تقلید کننده فعالیت آنزیم های سلولی است که گلوکز را تجزیه و جریان انرژی سلولی ( ATP )تولید می کنند. تحقیقات پیشین، زیست سازگاری بلند مدت پلاتینوم را در بدن اثبات کرده بود.

تا کنون این سلول سوختی توانسته تا صدها میکرووات انرژی برای روشن کردن یک ایمپلنت عصبی مفید و بسیار کم توان، تولید کند.

چند سال دیگر افرادی را می توان دید که با آسیب دیدگی های نخاعی از چنین سیستم های قابل کاشتی در پزشکی استاندارد استفاده می کنند اما چنین ابزارهایی انرژی مورد نیاز خود را از سلول های سوختی برپایه گلوکز تهیه خواهند کرد.

بر اساس محاسبات این محققان، سلول سوختی گلوکزی می تواند تمامی قند مورد نیاز خود را از مایع مغز نخاعی که مغز را شستشو می دهد و از آن در برابر برخورد با جمجمه محافظت می کند، تامین کند.

از آنجایی که سلول های بسیار اندکی در مایع مغزی نخاعی وجود دارند بسیار بعید به نظر می رسد که قرار دادن یک ایمپلنت در آن، واکنش ایمنی بدن را در پی داشته باشد.

از سوی دیگر قند بسیار زیادی در این منطقه وجود دارد که مورد نیاز و استفاده سایر نقط بدن نیست همچنین از آنجایی که بخش کوچکی از توان مورد نیاز توسط سلول سوختی استفاده می شود، تاثیر آن بر عملکرد مغز بسیار ناچیز است.

نتایج این تحقیقات درنشریه Public Library of Science ONE منتشر شده است.