Kỷ nguyên công nghệ hỗ trợ đắc lực trong các hoạt động y khoa, tạo nên những hành công vang dội. Đặc biệt, công nghệ cấy ghép thiết bị y khoa vào cơ thể sẽ không sử dụng pin như hiện nay mà tự lưu trữ năng lượng mới gọi là “siêu tụ sinh học”. Qua đó, giúp loại bỏ pin đối với thiết bị cấy ghép trên cơ thể người.
Mục lục
Công nghệ cấy ghép y khoa hiện tại
Hiện nay, máy tạo nhịp tim đã được thu nhỏ hơn, nhẹ hơn trước kia nhưng vẫn phải cấp điện cho các thiết bị này hoạt động bằng pin truyền thống dẫn đến những hạn chế nhất định.
Nguyên nhân do các loại pin có chứa hóa chất độc, phải thay thế định kỳ bởi những lần phẫu thuật tiếp theo. Để loại bỏ điểm yếu này, một hệ thống tạo và lưu trữ năng lượng mới gọi là “siêu tụ sinh học” có thể giúp loại bỏ pin đối với thiết bị cấy ghép trên người.
Ý tưởng tạo ra pin nhiên liệu sinh học
Qua tổng hợp từ trang Newatlas có thể thấy nhóm nghiên cứu ở Đức đã phát triển loại pin nhiên liệu sinh học thu năng lượng từ đường huyết. Nhóm bác sĩ Hàn Quốc khai thác điện từ chính cơ bắp của bệnh nhân. Các kỹ sư tại Stanford, Mỹ thành công khi nạp năng lượng cho thiết bị bằng sóng vô tuyến.
Sạc pin bằng nhịp đập của tim (Nhóm các bác sĩ Mỹ & Trung Quốc)
Đến nay, một nhóm các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học California, Los Angeles (UCLA) và Đại học Connecticut (Mỹ) đã thiết kế thành công một hệ thống siêu tụ lọc thân thiện sinh học, sử dụng các chất điện phân từ các chất lỏng sinh học như huyết thanh và nước tiểu. Nó hoạt động song song với một máy thu hoạch năng lượng có thể chuyển nhiệt và động năng thành điện được lưu trữ trong siêu tụ.
Như vậy, trong tương lai gần, các khối pin đang dùng cấp năng lượng cho thiết bị cấy ghép sẽ có vị trí mới là viện bảo tàng, giã biệt hóa chất độc trong pin cũng như loại được phẫu thuật thay pin phiền hà hiện tại.
Pin siêu tụ điện sinh học hoạt động như thế nào
Hãng tin UPI cho biết siêu tụ điện sinh học được làm bằng vật liệu graphene và một lớp protein con người đã biến đổi, nó hoạt động như một điện cực mà qua đó điện có thể vào-ra. Trong khi đó, dịch cơ thể đóng vai trò chất điện phân. Nhờ vậy thiết bị cấy ghép có thể hoạt động đến cuối đời của bệnh nhân mà không cần pin thay thế.
Hoạt động của máy tạo nhịp tim không cần pin (Hình minh họa)
Các siêu tụ sinh học chỉ dày 1 micromet, rất linh hoạt, chịu được áp lực cơ học bên trong cơ thể, mật độ năng lượng tương đương với pin lithium mỏng đang dùng cho máy tạo nhịp tim.
Được biết, bước nghiên cứu kế tiếp của các nhà khoa học theo Newatlas là thiết kế phù hợp cho cơ thể từng bệnh nhân để có mức thích ứng và hiệu quả cao nhất.
Benh.vn (Theo Thanhnien.vn)
