Implantát napájený z ucha

Napájení lékařských implantátů a senzorů umístěných v těle pacienta představuje velký problém. Ten vyřešíme ve chvíli, kdy se elektronické implantáty budou umět „živit“ energií přímo z těla, ve kterém pracují. Jednou z možností je využít např. tělního cukru, glukózy, která se v tělních tekutinách nachází.

V případě ucha se ale naskytla další možnost – v prostředí vnitřního ucha totiž najdeme jistý stálý rozdíl v rámci elektrochemického potenciálu, tedy přirozené elektrické napětí. Existence tohoto napětí přitom souvisí se schopnostmi sluchu, toto napětí totiž umožňuje převádět mechanické signály na signály elektrochemické, které pak zpracovává mozek. V tomto prostředí zároveň existuje usměrněný pohyb iontů, vzdáleně podobný tomu, co se děje v elektrochemických bateriích. Výzkumníci se rozhodli tento princip nejdříve vyzkoušet na morčatech, protože v zásadě podobně by měl princip fungovat u všech savců.

Výsledný elektrický příkon byl asi 10x menší než příkon nejméně náročného nebiologického přístroje, šlo o zhruba jeden nanowatt. Přesto bylo možné takto napájet malý radiový vysílač připevněný k uchu uspaného morčete. Zdrojem energie byly elektrody umístěné právě v prostoru vnitřního ucha morčete.

Celá soustava vlastně byla jen jakýmsi senzorem, který v průběhu času monitoroval měnící se elektrochemické podmínky ve vnitřním uchu. Získaná data pak vysílač bezdrátově přenášel do přijímače. Morče během celého experimentu normálně slyšelo, funkce jeho uší tedy nebyla elektrodami ani jimi napájeného vysílače nijak omezena.

Článek vyšel v časopise Nature Biotechnology.

Zdroje: Popular Science, Physorg