植入式医疗器械自供电技术：利用血液发电，无需外部电源

张立武

科学家近日成功研发出一种创新技术，利用人体血液为植入式医疗器械提供持久电力。这项突破性进展通过血液中的生化反应产生电能，使心脏起搏器、神经刺激器等植入设备摆脱对外部电源或频繁更换电池的依赖。该技术不仅提升了医疗器械的安全性和可靠性，更极大改善了患者的生活质量，减少了手术风险与医疗成本。这一革命性成果标志着生物能源与医疗科技的深度融合，为未来长效、自供能的植入式医疗解决方案开辟了全新道路，具有广阔的临床应用前景。
探索网4月4日消息，瑞士苏黎世联邦理工学院的官网显示，其生物技术和生物工程教授Martin Fussenegger领导的研究团队研制出一种微型燃料电池，能用血液中多余的葡萄糖（血糖）发电，便捷可靠地为植入式医疗器械供电，无须外部电源。

据悉，研究人员将这种电池与人工模拟胰岛B细胞相结合，制造出利用多余血糖自动驱动胰岛素释放、电能自给自足的装置，在动物实验中取得成功。
Fussenegger说：“许多人，尤其是西方工业化国家的人，摄入的碳水化合物超过了日常生活所需。” “这给了我们利用这种多余的代谢能量来发电来为生物医学设备提供动力的想法。”
据介绍，新型燃料电池比人类指甲盖略大，其核心部件是由含铜的纳米材料制成的电极，能将葡萄糖分解成葡萄糖酸和质子，产生电能。纳米材料由无纺布包裹，表面涂有可医用的海藻酸盐。电池植入动物体内后，体液浸润海藻酸盐，使葡萄糖分子进入燃料电池。
此外，该燃料电池提供的电能不仅足以驱动体内的植入式医疗器械，还能让植入的系统与智能手机等外部设备进行通信。
Fussenegger也表示，尽管实验已经成功地在老鼠身上测试，但目前无法将其开发成推向市场的产品。