Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Glukose-Brennstoffzelle soll Implantate befeuern

14.06.2012
MIT-Erfindung setzt auf herkömmliche Halbleiter-Technologie

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) http://mit.edu haben eine Brennstoffzelle entwickelt, die aus Glucose Energie gewinnt.


Glucose-Chip: MIT-Erfindung macht Zucker zu Strom (Foto: MIT)

Diese könnte künftig in das Gehirn eingesetzt werden und für den Antrieb von Prothesen und anderen Hilfsmitteln verantwortlich sein. Große Hoffnug ruht dabei in der Verwendung der cerebrospinalen Flüssigkeit.

Ideen-Revival nach 40 Jahren

Die Idee, den Zuckergehalt von Flüssigkeiten im menschlichen Körper zur Stromerzeugung zu verwenden, ist nicht ganz neu. Schon in den 1970er-Jahren ist es Wissenschaftlern geglückt, auf Basis einer Glucose-Brennstoffzelle einen Herzschrittmacher zu betreiben.

Mit dem Siegeszug der Lithium-Ionen-Akkus wandte man dieser Technologie jedoch für längere Zeit den Rücken zu. Zudem arbeiteten die damaligen Konstrukte mit Enzymen, was sie für einen Langzeitbetrieb untauglich machte.

Nun hat man am MIT die Idee auf Basis konventioneller Halbleiter-Technik wieder zum Leben erweckt. Alle Komponenten befinden sich auf einem Silizium-Chip. Ein Platin-Katalysator zieht, ähnlich wie verschiedene Zellenzyme, Ionen aus der Glucose. Platin gilt als biokompatibel, der Prototyp der Brennstoffzelle kann bereits einige hundert Mikrowatt an Strom erzeugen, was für den Betrieb von Low-Power-Gehirnimplantaten bereits ausreichend ist.

Cerebrospinale Flüssigkeit als ideales Milieu

"Es wird noch ein paar Jahre dauern, bevor Menschen mit Rückenmarksverletzungen im Rahmen von Standardbehandlungen mit solchen Implantaten ausgestattet werden, aber das ist die Art von Geräten, die man mit einer Glukose-basierten Brennstoffzelle antreiben kann", so Benjamin Rapoport, der erste Studienautor des von Rahul Sarpeshkar geleiteten Projektes.

Seinen Berechnungen nach ist die Rückenmarks-Gehirnflüssigkeit, die Erschütterungen des Denkorgans vermindert und es vor Kollisionen mit dem Schädelknochen schützt, die ideale Umgebung für die Brennstoffzelle. Denn sie zirkuliert ständig und verfügt über einen hohen Glucosegehalt.

Gleichzeitig befinden sich in ihr nur wenige Zellen, was eine Immunreaktion sehr unwahrscheinlich macht. Da nur ein geringer Teil des Zuckergehalts verwendet wird, ist laut den Forschern auch nicht von einem nennenswerten Einfluss auf die Hirnaktivität auszugehen.

Das Paper zur Studie haben die MIT-Wissenschaftler mittlerweile im Journal "PLoS ONE" veröffentlicht: http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0038436

Georg Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.mit.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Neues Labor für die Aufbautechnik von ultradünnen Mikrosystemen
21.02.2017 | Hahn-Schickard

nachricht 36 Forschungsprojekte zu Big Data
21.02.2017 | Schweizerischer Nationalfonds SNF

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wie Proteine Zellmembranen verformen

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor Oliver Daumke vom MDC erforscht. Er und sein Team haben nun aufgeklärt, wie sich diese Proteine auf der Oberfläche von Zellen zusammenlagern und dadurch deren Außenhaut verformen.

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor...

Im Focus: Safe glide at total engine failure with ELA-inside

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded after a glide flight with an Airbus A320 in ditching on the Hudson River. All 155 people on board were saved.

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded...

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Poseidon goes Politics – Wer oder was regiert die Ozeane?

27.02.2017 | Veranstaltungen

Fachtagung Rapid Prototyping 2017 – Innovationen in Entwicklung und Produktion

27.02.2017 | Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Herz-Untersuchung: Kontrastmittel sparen mit dem Mini-Teilchenbeschleuniger

27.02.2017 | Medizintechnik

Neue Maßstäbe für eine bessere Wasserqualität in Europa

27.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wenn der Schmerz keine Worte findet - Künstliche Intelligenz zur automatisierten Schmerzerkennung

27.02.2017 | Medizintechnik