O echipă de cercetători a dezvoltat o baterie biodegradabilă care poate fi înghițită, fiind concepută pentru a alimenta dispozitive medicale temporare în tractul gastrointestinal. Tehnologia permite funcționarea unor echipamente interne fără a necesita o procedură chirurgicală pentru recuperarea bateriei convenționale după utilizare. Rezultatele acestui studiu au fost publicate în revista științifică Nature Chemical Engineering, prezentând o soluție pentru limitările dimensiunii și siguranței bateriilor actuale.
Structura bateriei este compusă din mai multe straturi, utilizând nanofibrile de celuloză pentru a crea o bază subțire și poroasă, similară cu hârtia. Anodul este format dintr-un aliaj de magneziu, în timp ce catodul conține carbon activ și trioxid de molibden, fiind separat de un electrolit biodegradabil. Pentru a controla durata de funcționare și a proteja componentele de acidul gastric, cercetătorii au aplicat un strat de ceară de albine sau ceară de candelilla pe structură.
În cadrul experimentelor efectuate pe porci, care au fost realizate prin administrarea prototipurilor în capsule prin imprimare 3D, ambele variante de baterii au funcționat timp de până la trei zile. Varianta mai mică a generat aproximativ 1,77 volți, fiind utilizată pentru o etichetă RFID care a comunicat cu un receptor de la 1,5 metri distanță. Varianta mai mare a produs circa 1,84 volți și o capacitate de 3,5 miliamperi-oră, fiind folosită pentru stimularea electrică a stomacului.
Deși rezultatele sunt promițătoare, performanța dispozitivelor trebuie îmbunătățită pentru a fi viabile. Reza Ghodssi, profesor la University of Maryland, a menționat că o capacitate de zece ori mai mare ar crește semnificativ potențialul tehnologiei. Giovanni Traverso, director al Laboratory for Translational Engineering de la MIT, a explicat că structura de celuloză ajută la controlul degradării și la menținerea capacității de a produce energie, însă echipa trebuie să standardizeze procesul de fabricație.
Echipa de cercetare lucrează acum la adaptarea învelișului de ceară pentru a permite perioade de funcționare variate, de la câteva ore la câteva zile. Următorul obiectiv major este realizarea unor teste care să reproducă mai fidel mediul gastrointestinal uman. Giovanni Traverso a indicat faptul că cercetătorii vizează un prim studiu clinic pentru sistemul RFID, care ar putea fi lansat peste aproximativ doi ani, deși testele actuale au fost limitate la modele animale.
Dezvoltarea acestor tehnologii de bioelectronică reprezintă un pas important în medicina ingerabilă, sector în care dispozitivele pot detecta hemoragii sau pot administra medicamente. În prezent, utilizarea bateriilor convenționale în corp implică riscuri legate de contactul materialelor interne cu țesuturile și necesitatea izolării riguroase. Obiectivul final al cercetătorilor este ca toate componentele, inclusiv plăcile electronice, să devină complet bioresorbabile pentru a elimina orice risc de blocare în organism.