Yutulabilir kağıt pil geliştirildi: Görevini bitirince sindirim sisteminde çözünüyor
Domuzlarda denenen yeni kağıt pil, mide-bağırsak cihazlarına üç güne kadar güç sağladıktan sonra kademeli olarak çözünebiliyor.
12punto
Bilim insanları, mide ve bağırsaklarda geçici olarak kullanılan tıbbi cihazlara enerji sağlamak üzere yutulabilir ve kademeli olarak çözünebilen kağıt benzeri bir pil geliştirdi. Domuzlar üzerinde yapılan ilk deneylerde sistemin üç güne kadar kararlı biçimde çalışabildiği bildirildi.
Nature Chemical Engineering dergisinde yayımlanan çalışmada iki farklı pil modeli denendi. Daha küçük model, standart bir jelatin kapsülün içine sığabilecek boyutlarda tasarlandı. Daha yüksek kapasiteli ikinci model ise daha fazla enerji isteyen uygulamalar için hazırlandı.
Deneylerde küçük pil, yemek borusuna yerleştirilen ve ilacın yutulduğunu algılayan kablosuz bir tanımlama etiketine güç verdi. Büyük model ise mideyi elektriksel olarak uyaran ve kandaki açlık hormonu seviyesini artıran yutulabilir bir kapsülün çalıştırılmasında kullanıldı.
PİLİN ÇALIŞMA SÜRESİ KAPLAMAYLA AYARLANIYOR
Geleneksel yutulabilir cihazlarda kullanılan pillerin, zararlı maddelerin dışarı sızmasını önlemek için güçlü biçimde yalıtılması gerekiyor. Bu durum hem pilin boyutunu artırıyor hem de geçici tıbbi cihazların tasarımını zorlaştırabiliyor. Yeni pilde ise vücudun tolere edebileceği ve zaman içinde çözünebilen malzemeler tercih edildi.
Araştırmacıların geliştirdiği yapıda anotta magnezyum alaşımı, katotta molibden trioksit ve aktif karbon yer alıyor. Selüloz nanofibriller ise pilin ince, gözenekli ve kağıda benzeyen iskeletini oluşturuyor.
Pilin mide asidine ulaşır ulaşmaz parçalanmasını önlemek için dış yüzeyde balmumu ve kandelilla mumundan oluşan bir kaplama kullanıldı. Bu kaplama, pilin belirli bir süre enerji üretmesini sağlarken daha sonra sindirim sistemi içinde kademeli çözünmeye izin veriyor.
Çalışmada pilin ve biyoçözünür bileşenlerin zamanla tamamen ortadan kalkabildiği belirtildi. Ancak mide uyarımı deneyinde kullanılan elektronik devre kartı henüz aynı özelliğe sahip değil; bu parça domuzların sindirim sisteminden doğal yollarla atıldı.
Araştırma ekibi, cihazın tüm parçalarının vücutta emilebilir hale gelmesinin bağırsaklarda kalıntı nedeniyle oluşabilecek tıkanma riskini azaltabileceğini değerlendiriyor. Bundan sonraki aşamada üretim standartlarının geliştirilmesi ve kaplama kalınlığıyla pilin çalışma süresinin daha öngörülebilir hale getirilmesi hedefleniyor.
Teknoloji şimdilik yalnızca domuzlarda test edildi. Araştırmacılar yaklaşık iki yıl içinde insanlı klinik deneylere geçmeyi amaçlıyor. İnsanlarda güvenli ve etkili olduğu gösterilirse, geçici mide-bağırsak cihazlarının cerrahi müdahaleye gerek kalmadan kullanılmasına katkı sağlayabilir.