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直接從大腦血糖汲取能量的新型燃料電池

    這種電池將用于驅動治療癲癇、癱瘓以及帕金森氏癥患者的大腦植入器。據悉，當前植入人體的裝置通常是由鋰電池提供動力，但是這種電池使用時間非常有限，必須進行更換。再次進入人體組織更換電池并不是醫生所喜歡做的事情，如果更換大腦植入器的電池就變得更加棘手了。

    美國麻省理工學院的工程師最新研制一種微型電池原型，從人體自然血糖分子中產生電能。這種電池將用于驅動治療癲癇、癱瘓以及帕金森氏癥患者的大腦植入器。

    美國麻省理工學院電子工程和計算機科學副教授拉胡爾-薩爾皮什爾(Rahul Sarpeshkar)帶領一支研究小組負責這項研究，他們使用鉑催化劑放置在末端，一層碳納米管在另一端來建造這個電池，它們放置在一個硅片上，從而將電流連接至大腦植入器上。

    當大腦組織中的血糖分子流經鉑催化劑，伴隨其氧化過程，電子和氫離子將分離開來。在電池另一端，當氧分子與單壁碳納米管接觸時，與氫離子混合形成水，該電池最多可產生180微瓦功率的電能，足以驅動一個大腦植入器發送信號繞開受損大腦組織，或者刺激大腦組織(用于治療帕金森氏癥的方法)。

    血糖電池是一個較早的概念，最早出現于上世紀70年代，2010年，法國科學家設計了一種類似的電池用于驅動起搏器。這種電池混合了石墨和酶，能夠從血糖中分離電子。但這種電池的問題在于酶動力電池無法提供像鋰電池一樣的電能輸出。

    只要存在血糖和水，麻省理工學院最新研制的電池就能長時間持續工作，提供動能的血糖來自于環繞大腦組織周圍的腦脊液。多數血糖并不能被人體使用，而這種電池僅使用很少部分的血糖，并不會影響大腦功能。

    迄今為止，這種電池并未在真實的大腦組織中測試，僅在模擬大腦組織的液體環境中運行。它將有望對植入器帶來新的希望，未來有可能將這種電池植入人類大腦。