Biodegradowalne baterie w elektronice połykalnej: przełom badaczy z MIT

Komentarz redakcji

Nowa technologia ma wyeliminować ryzyko toksyczności typowe dla tradycyjnych baterii litowych. Rozwiązanie to pozwoli na bezpieczniejsze stosowanie sensorów i stymulatorów przewodu pokarmowego.

Najważniejsze

  • Inżynierowie z MIT stworzyli biodegradowalne ogniwo zasilające do elektroniki połykalnej, zwiększając bezpieczeństwo pacjentów.
  • Nowa bateria oparta na magnezie i tlenku molibdenu może zasilać urządzenia wewnątrz organizmu przez około trzy dni.
  • Technologia eliminuje ryzyko związane z wyciekiem toksycznych elektrolitów z tradycyjnych baterii litowych.
  • Obecne wyzwania to konieczność opracowania w pełni biodegradowalnych układów elektronicznych oraz standaryzacja produkcji.
  • Badania kliniczne z udziałem ludzi planowane są w ciągu najbliższych dwóch lat.
·
1 min

Naukowcy z MIT opracowali biodegradowalne ogniwo magnezowo-molibdenowe, które po trzech dniach działania w przewodzie pokarmowym ulega bezpiecznemu rozkładowi w organizmie.

Źródło zdjęcia: pexels.com - by Hilary Halliwell
Źródło zdjęcia: pexels.com - by Hilary Halliwell

Zespół inżynierów z Massachusetts Institute of Technology opracował biodegradowalne ogniwo zasilające, które rozwiązuje kluczowe problemy bezpieczeństwa w medycznej elektronice połykalnej. Wyniki badań, opublikowane 21 września 2026 roku w czasopiśmie Nature Chemical Engineering, potwierdzają, że bateria oparta na anodach magnezowych i katodach z tlenku molibdenu może zasilać urządzenia medyczne wewnątrz organizmu przez około trzy doby, po czym ulega bezpiecznej degradacji.

Innowacyjna konstrukcja i potencjał medyczny

Projekt badawczy prowadzony przez profesora Giovanniego Traverso oraz wiodącego autora Mehmeta Girayhana Saya wykorzystuje unikalną konstrukcję z powłoką woskową. To zabezpieczenie pozwala kontrolować czas rozkładu ogniwa w środowisku kwasowym przewodu pokarmowego. Bateria o napięciu 1,84 V jest zdolna do zasilania sensorów RFID przesyłających dane z żołądka oraz stymulatorów wydzielania greliny. W przyszłości technologia ta może wspomóc leczenie pacjentów cierpiących na zaburzenia łaknienia czy choroby metaboliczne.

Obecnie stosowane w kapsułkach diagnostycznych baterie litowe lub srebrowe wiążą się z poważnym ryzykiem klinicznym. W przypadku utknięcia urządzenia w przełyku, wyciek elektrolitów może doprowadzić do perforacji tkanek w zaledwie dwie godziny. Rozwiązanie z MIT minimalizuje to zagrożenie, zastępując toksyczne metale materiałami bezpiecznymi dla ludzkiego organizmu, które łatwiej ulegają naturalnemu rozkładowi.

Wyzwania przed komercjalizacją

Technologia wymaga jeszcze dopracowania w kwestiach inżynieryjnych. Badacze wskazują, że choć sama bateria jest bioresorbowalna, wewnątrz kapsułek nadal znajdują się niebiodegradowalne płytki drukowane, które pacjent musi wydalić w sposób naturalny. Ponadto dotychczasowe testy przeprowadzono wyłącznie na modelu zwierzęcym, a ręczna produkcja ogniw utrudnia zachowanie standaryzacji wydajności między urządzeniami o różnych rozmiarach.

Kolejnym wyzwaniem pozostaje ocena wpływu przyjmowanych leków oraz indywidualnych wahań pH soku żołądkowego na tempo rozkładu baterii w warunkach klinicznych. Zespół badawczy, wspierany finansowo m.in. przez koncern Novo Nordisk, planuje rozpocząć badania z udziałem ludzi w ciągu najbliższych dwóch lat. Komercjalizacja tego rozwiązania mogłaby znacząco zmienić standardy w diagnostyce, ograniczając konieczność interwencji chirurgicznych niezbędnych do odzyskania urządzeń elektronicznych.

Kluczowe parametry ogniwa MIT

72h
Czas działania
Bateria zasila urządzenia przez 3 doby wewnątrz organizmu.
1,84 V
Napięcie
Bateria dostarcza napięcie 1,84 V.
Bio-materiały
Materiały
Magnez i tlenek molibdenu.
2028 r.
Badania na ludziach
Zaplanowane na najbliższe 2 lata.

Opracowanie własne na podstawie danych MIT.

Porównanie bezpieczeństwa baterii stosowanych w elektronice połykalnej

CechaBaterie litowe/srebroweBateria biodegradowalna MIT
Bezpieczeństwo w razie utknięciaWysokie ryzyko (perforacja w 2h)Bezpieczna degradacja
SkładnikiToksyczne metale/elektrolityMagnez i tlenek molibdenu
Środowisko pracyZewnętrzne/zamknięteWewnątrz organizmu (żołądek)

Słownik pojęć

Bioresorbowalność
Materiały, które mogą być wchłonięte lub naturalnie rozłożone przez organizm ludzki bez wywoływania toksycznych skutków.
Elektronika połykalna
Dyscyplina zajmująca się projektowaniem urządzeń elektronicznych, które mogą być bezpiecznie połknięte w celu diagnostyki lub terapii.
Perforacja tkanek
Ciągłe uszkodzenie ściany przewodu pokarmowego, prowadzące do powstania otworu, co może skutkować stanem zapalnym otrzewnej.
Grelina
Hormon peptydowy wydzielany głównie w żołądku, stymulujący łaknienie.
RFID
Technologia bezprzewodowej identyfikacji obiektów, wykorzystująca fale radiowe do przesyłania danych.

Najczęstsze pytania

Dlaczego baterie biodegradowalne są bezpieczniejsze od tradycyjnych?
Baterie te są zaprojektowane tak, aby ulegały bezpiecznej degradacji w środowisku kwasowym żołądka, co eliminuje ryzyko związane z wyciekiem toksycznych elektrolitów, które towarzyszyło tradycyjnym bateriom litowym.
Jak długo może działać nowa bateria z MIT?
Obecnie bateria może zasilać urządzenia medyczne przez około trzy doby. Po tym czasie następuje jej naturalna degradacja.
Z czego wykonana jest bateria biodegradowalna?
W ramach projektu wykorzystano anody magnezowe oraz katody z tlenku molibdenu, co zapewnia bezpieczeństwo przy kontakcie z tkankami organizmu.
Jakie są główne wyzwania przed komercjalizacją tej technologii?
Choć bateria ulega rozkładowi, wciąż istnieje potrzeba opracowania w pełni biodegradowalnych układów elektronicznych (takich jak płytki drukowane), aby całe urządzenie mogło być całkowicie wchłonięte przez organizm.

Pierwsi napisali na ten temat

Komentarze (0)

0/2000
Następny artykuł

Chińscy naukowcy pokazali gadżet do pomiaru dopaminy w czasie rzeczywistym

Zespół z Chińskiej Akademii Nauk, z Instytutu Automatyki w Shenyang, opisał w sierpniu 2026 roku w „Biosensors and Bioelectronics” nową łatkę z mikronakłuciami. Urządzenie ma pobierać płyn spod skóry i mierzyć dopaminę bez konieczności pobierania krwi.

Czytaj dalej

Powiązane artykuły

Chińscy naukowcy pokazali gadżet do pomiaru dopaminy w czasie rzeczywistym

Zespół z Chińskiej Akademii Nauk, z Instytutu Automatyki w Shenyang, opisał w sierpniu 2026 roku w „Biosensors and Bioelectronics” nową łatkę z mikronakłuciami. Urządzenie ma pobierać płyn spod skóry i mierzyć dopaminę bez konieczności pobierania krwi.

12 lipca 2026

Nowy defibrylator ratuje życie bez wprowadzania elektrod do serca pacjenta

Niemiecka placówka rozpoczęła stosowanie systemu Aurora EV-ICD, który eliminuje konieczność wprowadzania elektrod do wnętrza serca. Rozwiązanie to łączy zalety klasycznych defibrylatorów z bezpieczeństwem systemów podskórnych, zmniejszając ryzyko powikłań u pacjentów z ciężkimi zaburzeniami rytmu serca.

23 lipca 2026

Nowy stent może poprawić efekty operacji bariatrycznych

Zespół z NYU Abu Dhabi i Cleveland Clinic Abu Dhabi opublikował 5 czerwca 2026 roku wyniki badań nad nowym stentem „Lily”. Urządzenie ma lepiej dopasowywać się do nieregularnych jam pooperacyjnych i może ograniczać powikłania oraz potrzebę kolejnych zabiegów.

5 czerwca 2026

Lekarze ostrzegają przed połykaniem przez dzieci baterii i monet

Uniwersytecki Dziecięcy Szpital Kliniczny w Białymstoku informuje, że problem połykanych przez dzieci ciał obcych nie maleje. Najczęściej trafiają tam dzieci poniżej piątego roku życia, a wśród połkniętych rzeczy są baterie, monety, klucze, szpilki i spinki do włosów.

22 czerwca 2026

Projekt KI-COMPASS: Smartwatche pomogą monitorować serce pacjentów po leczeniu raka

Projekt KI-COMPASS prowadzi Universitätsklinikum Freiburg pod kierownictwem prof. Michaela Quantego. Badanie ma sprawdzić, czy dane ze smartwatchy połączone ze sztuczną inteligencją pomogą szybciej wychwycić kardiologiczne powikłania po terapii raka przełyku.

7 lipca 2026

Lekarze alarmują: Co roku kilkadziesiąt dzieci w Białymstoku połyka niebezpieczne przedmioty

Uniwersytecki Dziecięcy Szpital Kliniczny w Białymstoku co roku przyjmuje kilkudziesięcioro dzieci po połknięciu niebezpiecznych przedmiotów. Lekarze podkreślają, że najczęściej dotyczy to dzieci poniżej 5. roku życia, a najbardziej groźne są baterie i magnesy neodymowe. Część połkniętych ciał obcych przechodzi naturalnie, ale specjaliści apelują o szybką reakcję i usuwanie z otoczenia dzieci drobnych przedmiotów.

19 czerwca 2026

StartSzukaj