首頁燃料電池燃料電池文章詳情

葡萄糖燃料電池問世可為醫療植入裝置提供動力

2026-04-11 13:18:314983

　　美(mei)國(guo)麻(ma)省(sheng)理(li)工(gong)學(xue)院(yuan)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)基(ji)於(yu)葡(pu)萄(tao)糖(tang)開(kai)發(fa)了(le)一(yi)種(zhong)新(xin)型(xing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)，有(you)望(wang)成(cheng)為(wei)未(wei)來(lai)醫(yi)療(liao)植(zhi)入(ru)物(wu)的(de)能(neng)量(liang)來(lai)源(yuan)，並(bing)有(you)助(zhu)於(yu)癱(tan)瘓(huan)病(bing)人(ren)四(si)肢(zhi)運(yun)動(dong)能(neng)力(li)的(de)恢(hui)複(fu)等(deng)。相(xiang)關(guan)研(yan)究(jiu)報(bao)告(gao)發(fa)表(biao)在(zai)《公共科學圖書館·綜合》雜誌上。

　　此次研究由該校電子工程和計算機科學係的副教授拉胡爾·薩派斯卡所領導。這種燃料電池可從葡萄糖分子中剝離電子製造微弱的電流，允許其與其他電路結合，而這正是腦部植入物所需的。　　事實上，葡萄糖燃料電池的理念並不新鮮。早在20世紀70年(nian)代(dai)，科(ke)學(xue)家(jia)就(jiu)提(ti)出(chu)能(neng)以(yi)這(zhe)種(zhong)電(dian)池(chi)為(wei)心(xin)髒(zang)起(qi)搏(bo)器(qi)提(ti)供(gong)動(dong)力(li)。但(dan)這(zhe)一(yi)提(ti)議(yi)最(zui)終(zhong)因(yin)為(wei)葡(pu)萄(tao)糖(tang)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)所(suo)使(shi)用(yong)的(de)酶(mei)不(bu)能(neng)長(chang)久(jiu)發(fa)揮(hui)作(zuo)用(yong)，以(yi)及(ji)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)能(neng)在(zai)單(dan)位(wei)麵(mian)積(ji)內(nei)提(ti)供(gong)更(geng)強(qiang)勁(jin)的(de)能(neng)量(liang)而(er)擱(ge)淺(qian)。　　基ji於yu上shang述shu問wen題ti，新xin型xing葡pu萄tao糖tang燃ran料liao電dian池chi作zuo出chu了le相xiang關guan改gai進jin。科ke研yan人ren員yuan采cai用yong了le與yu製zhi造zao半ban導dao體ti電dian子zi芯xin片pian相xiang同tong的de技ji術shu，以yi矽gui為wei原yuan料liao組zu裝zhuang而er成cheng。此ci外wai，這zhe種zhong燃ran料liao電dian池chi並bing不bu具ju備bei任ren何he生sheng物wu組zu件jian，可ke借jie助zhu與yu人ren體ti相xiang容rong性xing良liang好hao的de鉑bo催cui化hua劑ji從cong葡pu萄tao糖tang處chu剝bo離li電dian子zi，模mo擬ni細xi胞bao酶mei的de活huo動dong，分fen解jie葡pu萄tao糖tang並bing產chan生sheng三san磷lin酸suan腺xian苷gan（ATP），即細胞的“能量貨幣”。目前，新型葡萄糖燃料電池能產生高達數百微瓦的功率，足可以驅動超低功耗的臨床神經植入物。　　例如腦脊髓液（CSF）中(zhong)就(jiu)隻(zhi)有(you)屈(qu)指(zhi)可(ke)數(shu)的(de)細(xi)胞(bao)，因(yin)此(ci)位(wei)於(yu)其(qi)中(zhong)的(de)植(zhi)入(ru)物(wu)很(hen)難(nan)能(neng)激(ji)起(qi)免(mian)疫(yi)反(fan)應(ying)。而(er)計(ji)算(suan)數(shu)據(ju)顯(xian)示(shi)，葡(pu)萄(tao)糖(tang)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)能(neng)夠(gou)從(cong)腦(nao)脊(ji)髓(sui)液(ye)中(zhong)獲(huo)得(de)可(ke)觀(guan)的(de)葡(pu)萄(tao)糖(tang)，從(cong)而(er)為(wei)植(zhi)入(ru)物(wu)提(ti)供(gong)動(dong)力(li)。另(ling)外(wai)，由(you)於(yu)這(zhe)隻(zhi)占(zhan)據(ju)了(le)葡(pu)萄(tao)糖(tang)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)有(you)效(xiao)功(gong)率(lv)的(de)一(yi)小(xiao)部(bu)分(fen)，所(suo)以(yi)其(qi)也(ye)不(bu)會(hui)對(dui)大(da)腦(nao)功(gong)能(neng)造(zao)成(cheng)不(bu)良(liang)影(ying)響(xiang)。　　kexuejiabiaoshi，zheyichengguokeweikaifawuxuwaijienengyuandezhirushiyiliaoshebeitigongbangzhu，xiayiburengxuzhengmingqizaihuotishengwuneiyenenglianghaoyunzhuan。dangputaotangranliaodianchiyuchaodigonghaodedianzishebeixiangjiehe，jiunengshixiandanaodengweizhizhiruwudezixinggongdian，congerhuijiyiliaohefangshengxuedengxiangguanlingyu。dansapaisikayeqiangtiao，jiangputaotangqudongdezhirushiyiliaoshebeiyinrushichang，rengxuyaoyigemanchangdekeyanhemosuoguocheng。