جنرال لواء

هذه البطاريات المرنة التي تعمل بالمياه المالحة يمكن أن تساعد في علاج السرطان


طور باحثون صينيون نوعين من البطاريات المرنة التي تعمل بمحلول ملحي أو ماء مالح بدلاً من إلكتروليتات الليثيوم أيون. هذا النوع من تقنيات البطاريات مرغوب فيه للغاية في مجال الطب ، والذي لديه أيضًا القدرة على علاج السرطان والالتهابات البكتيرية الأخرى.

[مصدر الصورة: iChEM]

بطاريات مرنة تعمل بالمياه المالحة

تستخدم الغرسات الطبية والأجهزة القابلة للارتداء بشكل تقليدي بطاريات ليثيوم أيون ضخمة وصلبة لتشغيلها. يمكن أن يُعزى ضخامة هذه البطاريات إلى أنظمة الدعم الهيكلي الإضافية التي تمنع البطاريات من التسرب أو إطلاق المواد الخطرة. ولكن كل هذا يمكن أن يتغير في المستقبل غير البعيد حيث تمكن باحثون من جامعة فودان ومركز الابتكار التعاوني لكيمياء مواد الطاقة في الصين من هندسة بطاريات مرنة يمكن أن تعمل على "السوائل المستوحاة من الجسم مثل المحلول الملحي العادي. المحلول ووسط زراعة الخلايا ". ببساطة ، يتم تشغيل البطاريات المصممة حديثًا بواسطة محلول ماء مالح متوافق بيولوجيًا.

[مصدر الصورة: تشيم]

شرح يونغغانغ وانغ ، أستاذ الكيمياء في جامعة فودان ، كيف أن البطاريات التقليدية غير عملية وخطرة في مجال الطب.

"البطاريات الحالية مثل بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة في الغرسات الطبية تأتي بشكل عام في أشكال صلبة. بالإضافة إلى ذلك ، تعتمد معظم البطاريات المرنة المبلغ عنها على إلكتروليتات عضوية قابلة للاشتعال أو قابلة للتآكل ، والتي تعاني من مخاطر السلامة وضعف التوافق الحيوي للأجهزة القابلة للارتداء ، ناهيك عن التي تزرع ".

قام فريق الباحثين بقيادة وانج وأستاذ آخر هوشينج بينج بإلغاء استخدام المواد السامة في بطارياتهم المرنة المصممة هندسيًا. لقد استبدلوا تلك الإلكتروليتات الضارة بمواد متوافقة حيوياً مثالية للأجهزة القابلة للزرع. لا يزال من المتوقع أن تتسرب البطاريات المرنة المصممة هندسيًا إلى الخارج ، ومع ذلك ، فإن الآثار المادية ليست خطرة لأن المواد المنحل بالكهرباء تعتمد على محلول ملحي عادي ووسط استنبات الخلية. تحتوي هذه المواد على مواد كيميائية متوافقة حيوياً مثل الأحماض الأمينية والسكريات والفيتامينات وأيونات الصوديوم.

ظهر نوعان من البطاريات المرنة من دراسات الفريق. الأول عبارة عن بطارية مرنة على شكل حزام ثنائية الأبعاد حيث يتم وضع شبكة من خيوط الفولاذ بين أغشية قطب كهربائي رفيعة. البطارية المرنة الأخرى التي صممها الفريق هي ألياف الكربون النانوية أحادية البعد ، وهي مغطاة بجسيمات نانوية من مادة القطب.

[مصدر الصورة: تشيم]

وجد الباحثون أن الأنابيب النانوية الكربونية المستخدمة في بطارية الألياف 1D يمكن أن تشجع بسرعة تحويل الأكسجين المذاب إلى أيونات الهيدروكسيد. تؤثر هذه العملية بشدة على فعالية البطاريات ، ولكن إذا تم اعتبارها عملية من تلقاء نفسها ، فمن المحتمل أن يعالج إجراء التحويل السرطان والالتهابات البكتيرية.

وأشار وانغ إلى أنه "يمكننا زرع هذه الأقطاب الكهربائية على شكل ألياف في جسم الإنسان لاستهلاك الأكسجين الأساسي ، خاصة في المناطق التي يصعب على الأدوية القابلة للحقن الوصول إليها". "إزالة الأكسجة قد تقضي على الخلايا السرطانية أو البكتيريا المسببة للأمراض لأنها حساسة للغاية للتغيرات في درجة الحموضة في البيئة الحية. بالطبع ، هذا أمر افتراضي في الوقت الحالي ، لكننا نأمل في إجراء مزيد من التحقيق مع علماء الأحياء وعلماء الطب".

كما استخدم الباحثون حلولًا كيميائية أخرى مثل كبريتات الصوديوم لتلعب دور الإلكتروليتات السائلة في بطارياتهم المرنة المصممة هندسيًا والمخصصة للأجهزة البالية خارجيًا. تفوقت تجارب الفريق على البطاريات المرنة ثنائية الأبعاد وثنائية الأبعاد على العديد من بطاريات الليثيوم أيون التقليدية المستخدمة في الأجهزة القابلة للارتداء من حيث "سعة الاحتفاظ بالشحن". هذا يفتح العديد من الاستخدامات التطبيقية في مجال الأجهزة الطبية القابلة للارتداء والغرس التي يأمل الفريق في استكشافها.

تم نشر الورقة الخاصة بهذه الدراسة في مجلة Chem عبر ScienceDirect.

المصادر: مركز الابتكار التعاوني للكيمياء لمواد الطاقة, أخبار الكيمياء والهندسة

راجع أيضًا: طور الباحثون أول هاتف خلوي بدون بطارية في العالم


شاهد الفيديو: - التغذية العلاجية والصيام المتقطع لتجويع الخلايا السرطانية. سرطان الثدى. خرافات عن سرطان الثدى (ديسمبر 2021).