2024-04-02 18:09:19
Les batteries du prototype utilisent l’oxygène du sang pour se recharger
Changer les piles des stimulateurs cardiaques pourrait bientôt ne plus être nécessaire
Quelle : Getty Images/Charles O’Rear
Jusqu’à présent, les piles des stimulateurs cardiaques devaient être remplacées par une intervention chirurgicale complexe lorsqu’elles étaient vides. Des chercheurs chinois présentent aujourd’hui un appareil fonctionnant à l’oxygène. Ce que promet le prototype.
Fdes chercheurs ont développé une batterie qui utilise l’oxygène du sang comme source d’énergie. Un jour, il pourrait être utilisé pour alimenter en énergie électrique les stimulateurs cardiaques. Les piles précédemment utilisées doivent être remplacées après un certain temps, ce qui nécessite une intervention chirurgicale. Des tests sur des rats montrent que la nouvelle batterie est biocompatible et délivre une puissance constante après deux semaines. C’est ce que rapporte le groupe chinois dirigé par Xizheng Liu de l’Université de technologie de Tianjin. dans la revue spécialisée « Chem ».
“Si nous pouvons exploiter l’approvisionnement continu en oxygène du corps, la durée de vie de la batterie ne sera pas limitée par les matériaux limitants des batteries traditionnelles”, a déclaré Liu dans un communiqué de l’éditeur. Le défi le plus important pour une telle batterie est toutefois qu’elle ne présente aucun danger pour l’organisme, écrivent les auteurs de l’étude.
Pour l’appareil, ils ont utilisé de l’or avec de minuscules pores et un plastique sans danger pour le corps (PLCL) qui enveloppe la batterie. Comme le montrent les tests, la batterie est biocompatible même si elle est endommagée et si des composants tels que des solides ou d’autres substances pénètrent dans l’organisme.
Dans une chambre de batterie, l’anode – l’une des électrodes – est constituée de mousse de cuivre avec un alliage de sodium, de gallium et d’étain. De l’anode à une membrane Nafion, les ions sodium et retour se déplacent en tant que composants actifs pendant le chargement et le déchargement. Dans la deuxième chambre, avec de l’or nanoporeux comme cathode, le liquide corporel, y compris le sang, est l’électrolyte et l’oxygène est le composant actif. L’oxygène est constamment renouvelé, il n’est donc théoriquement pas nécessaire de changer la batterie.
Liu et ses collègues ont testé la batterie en laboratoire et, dans le cadre d’une preuve de concept, l’ont plantée sous la peau de rats sur le dos. Les animaux ont toléré la batterie et la cicatrisation des plaies était normale. Mais au début, la batterie ne fournissait pas une tension constante, de sorte que le courant ne circulait pas régulièrement à travers les petits fils dépassant du dos du rat. “Il s’est avéré que nous devions laisser à la plaie le temps de guérir afin que les vaisseaux sanguins autour de la batterie puissent se régénérer et fournir de l’oxygène avant que la batterie ne puisse fournir une énergie stable”, explique Liu. Cela a pris environ deux semaines.
Ensuite, la batterie fournissait 1,3 volts de tension et de courant continu. Bien que cela ne soit pas encore suffisant pour faire fonctionner un stimulateur cardiaque, les chercheurs sont convaincus qu’ils peuvent obtenir un courant de sortie plus élevé grâce à d’autres matériaux et à une conception améliorée.
Ils peuvent également imaginer d’autres applications pour la batterie, comme dans le traitement du cancer : « Puisque les cellules tumorales sont sensibles aux niveaux d’oxygène, l’implantation de cette batterie consommatrice d’oxygène peut aider à affamer le cancer », explique Liu.
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