Forscher haben eine innovative Batterie entwickelt, die Energie durch unseren Blutsauerstoff gewinnt und niemals leer geht. Patienten dürfen von einer höheren Lebensqualität profitieren.
Batterien können äußerst praktisch sein, stellen in einigen Bereichen jedoch ein Risiko dar. Ein Beispiel ist etwa der Betrieb von medizinischen Implantaten. Denn giftige Materialien, wie die in Lithium-Ionen-Batterien vorkommen, sind aufgrund des hohen keine Option.
Daher arbeiten Forscher weltweit an neuen, ungiftigen Methoden zum Betrieb medizinischer Geräte innerhalb des menschlichen Körpers. Die Tianjin University of Technology erzielte dabei kürzlich einen großen Fortschritt. Wissenschaftler entwickelten dort eine neuartige Batterie, die Energie aus dem Blutsauerstoff gewinnt.
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Sie könnte etwa den Bedarf an operativen Batteriewechseln bei Herzschrittmachern überflüssig machen. Denn diese halten aktuell fünf bis sechs Jahre und müssen dann durch einen Eingriff ausgetauscht werden.
Batterie bezieht Energie durch Blutsauerstoff
Die neue Batterie basiert auf Kupferschaum und einre Legierung aus Natrium, Gallium und Zinn für die Anode. Die Kathode besteht aus porösem Nanogold. Der Elektrolyt enthält Körperflüssigkeit und Blut, dessen Sauerstoff als aktive Komponente dient. Da der Körper ständig Sauerstoff liefert, entfällt der Batteriewechsel.
Um die Sicherheit der Batterie zu testen, implantierten Forscher sie zunächst Ratten unter die Haut. Die dadurch hervorgerufenen Wunden heilten normal ab und es traten keine Nebenwirkungen auf. Allerdings lieferte die Batterie nicht sofort eine konstante Spannung, da die Blutgefäße erst um die Batterie herum regenerieren mussten.
Es etwa zwei Wochen bis die Batterie kontinuierlich Strom mit einer Spannung von 1,3 Volt abgab. Das reicht zwar bisher nicht für einen Herzschrittmacher, der Ansatz zeigt aber, dass die Batterie grundsätzlich funktioniert. Weitere Optimierungen sollen künftig die Stromabgabe erhöhen.
Auch ein Einsatz gegen Krebs ist denkbar
Neben Herzschrittmachern könnten Ärzte die Technik auch zur Behandlung von Krebs einsetzen. Denn Tumorzellen reagieren empfindlich auf den Sauerstoffgehalt in den Zellen. Eine Sauerstoff-verbrauchende Batterie könnte daher dazu beitragen, den Tumoren im wahrsten Sinne des Wortes die Luft zum Atmen zu nehmen.
Die Forschung zeigt, dass die kontinuierliche Nutzung von Blutsauerstoff zur Energiegewinnung bei Implantaten möglich ist. Dies könnte heutige medizinische Ansätze nachhaltig verändern und die Lebensqualität von Patienten mit verschiedenen Krankheiten verbessern.
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