پیام خوزستان - ایسنا / دستگاههای الکترونیکی خوراکی و بلعیدنی برای بررسی سلامت و درمان بیماریها درون بدن به منابع انرژی ایمن و پایدار نیاز دارند و مهندسی این تجهیزات میتواند تحولی چشمگیر در پزشکی ایجاد کند.
امروزه استفاده از دستگاههای الکترونیکی بلعیدنی و خوراکی در علم پزشکی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است، زیرا این ابزارها به کادر درمان و متخصصان پزشکی کمک میکنند تا وضعیت سلامت افراد را ارزیابی کنند، داروها و شیوههای درمانی را مستقیماً به بخشهای داخلی برسانند و اطلاعات حیاتی و دقیقی را از درون بدن بیمار جمعآوری کنند. با این حال، استفاده از این دستگاهها نیازمند یک منبع تغذیه و باتری کاملاً ایمن و قابل اعتماد است که بتواند انرژی مورد نیاز آنها را در محیط درونی بدن بدون ایجاد خطر تامین کند.
مشکل اصلی اینجا است که باتریهای معمولی حاوی موادی هستند که در بدن تجزیه نمیشوند و چنانچه پوشش محافظتی آنها آسیب ببیند، مواد درون آنها میتوانند خطرات جدی نظیر آسیب به بافتهای داخلی ایجاد کنند. از این رو، ساخت و تحقیق درباره باتریهای زیستجذبپذیر، یعنی باتریهایی که توانایی حلشدن و تجزیه طبیعی در محیط بدن را دارند، یک ضرورت مهم به شمار میرود. این نوع باتریها میتوانند برای مدتزمان مشخصی کار کنند و سپس به موادی بیخطر تبدیل شوند که بدن قادر به پردازش و دفع طبیعی آنها باشد.
در همین راستا، پژوهشگران دانشگاه MIT آمریکا، پژوهشی نوین را با هدف ساخت و توسعه یک باتری بلعیدنی مبتنی بر کاغذ انجام دادهاند که میتواند انرژی مورد نیاز ابزارهای پزشکی را در درون بدن تامین کند و پس از اتمام کار، بدون آسیب تجزیه شود.
روش کار محققان بدین صورت بود که ابتدا باتری کاغذی ویژهای را با استفاده از عناصر منیزیم و تریاکسید مولیبدن ساختند. سپس برای ارزیابی عملکرد، ایمنی و میزان کارایی، این باتری را در یک سری آزمایشهای پیشبالینی بر روی خوکها مورد آزمون و بررسی دقیق قرار دادند.
یافتههای این تحقیق نشان دادند که باتری کاغذی ساختهشده توانست به بالاترین سطح ولتاژ ۱.۸۴ ولت برسد و تا مدت سه روز در معده حیوانات عملکرد فعال و پایدار خود را حفظ کند. علاوه بر این، این منبع انرژی توانست یک برچسب بیسیم تعبیهشده در مری را با موفقیت روشن نگه دارد، به گونهای که این برچسب توانست ارتباطی بدون افت کیفیت و پایدار را با یک دستگاه گیرنده در فاصله ۱.۵ متری برقرار کند.
در بخش دیگری از نتایج مشخص شد که این باتری کاغذی قادر است انرژی یک کپسول مخصوص را تامین کند که معده را به مدت ۲۰ دقیقه تحت تحریک الکتریکی ملایم قرار میدهد؛ این روش درمانی معمولاً برای بهبود اختلالات گوارشی که بر نحوه تخلیه معده اثر منفی میگذارند، کاربرد دارد. پژوهشگران در پایان آزمایشها گزارش کردند که هیچگونه آسیب بافتی قابل توجهی ناشی از این تحریکات الکتریکی در بافت معده حیوانات مشاهده نشده است.
این دستاوردها نشان میدهند که باتریهای زیستجذبپذیر دارای پتانسیل بسیار بالایی برای تامین انرژی دستگاههای موقت خوراکی، چه در زمینه پایش پیوسته وضعیت سلامت و چه برای اجرای درمانهای الکتریکی هستند. البته پژوهشگران اشاره کردهاند که این آزمایشها روی تعداد محدودی از حیوانات صورت گرفته و برد الکترونیکی به کار رفته در تحریک هنوز کاملاً تجزیهپذیر نبوده و به شکل طبیعی از بدن دفع شده است، بنابراین انجام پژوهشهای تکمیلی برای ارزیابی ایمنی بلندمدت و ساخت دستگاههای کاملاً جذبشونده پیش از آغاز آزمایش روی انسان ضروری است.
مقاله پژوهشی معتبر برگرفته از نتایج فوقالذکر در نشریه علمی Nature Chemical Engineering از مجموعه انتشارات بینالمللی Springer Nature به چاپ رسیده است.