I ricercatori della Washington State University hanno sviluppato un sistema impiantabile, sensore alimentato a biocarburante che funziona con lo zucchero e può monitorare i segnali biologici di un corpo per rilevare, prevenire e diagnosticare le malattie.

Un team di ricerca interdisciplinare guidato da Subhanshu Gupta, assistente professore presso la Scuola di Ingegneria Elettrica e Informatica della WSU, sviluppato il sensore unico, quale, abilitato dalla cella a biocombustibile, raccoglie glucosio dai fluidi corporei per correre.

Il team di ricerca ha dimostrato un'integrazione unica della cella a biocombustibile con l'elettronica per elaborare segnali fisiologici e biochimici con un'elevata sensibilità.

Il loro lavoro è stato recentemente pubblicato nel Transazioni IEEE di circuiti e sistemi rivista.

Professori Su Ha e Alla Kostyukova della Gene and Linda School of Chemical Engineering and Bioengineering, led design della cella a biocombustibile.

Molti sensori popolari per il rilevamento delle malattie sono orologi, che necessitano di essere ricaricati, o cerotti che vengono indossati sulla pelle, che sono superficiali e non possono essere incorporati. Il sensore sviluppato dal team della WSU potrebbe anche eliminare la necessità di pungere un dito per i test di alcune malattie, come il diabete.

"Il corpo umano trasporta molto carburante nei suoi fluidi corporei attraverso il glucosio nel sangue o il lattato intorno alla pelle e alla bocca, " ha detto Gupta. "L'utilizzo di una cella a biocombustibile apre le porte all'utilizzo del corpo come potenziale combustibile".

L'elettronica del sensore utilizza un design e una fabbricazione all'avanguardia per consumare solo pochi microwatt di potenza pur essendo altamente sensibile. L'accoppiamento di questi componenti elettronici con la cella a biocarburante lo rende più efficiente rispetto ai tradizionali dispositivi alimentati a batteria, disse Gupta. Poiché si basa sul glucosio corporeo, l'elettronica del sensore può essere alimentata a tempo indeterminato. Così, ad esempio, il sensore potrebbe funzionare con lo zucchero prodotto appena sotto la pelle.

A differenza delle comuni batterie agli ioni di litio, anche la cella a biocombustibile è completamente atossica, rendendolo più promettente come impianto per le persone, Egli ha detto. È anche più stabile e sensibile delle tradizionali celle a biocombustibile.

I ricercatori affermano che il loro sensore potrebbe essere fabbricato a basso costo attraverso la produzione di massa, sfruttando le economie di scala.

Mentre i sensori sono stati testati in laboratorio, i ricercatori sperano di testarli e dimostrarli nei capillari sanguigni, che richiederà l'approvazione normativa. I ricercatori stanno anche lavorando per migliorare ulteriormente e aumentare la potenza della loro cella a biocarburante.

"Questo riunisce la tecnologia per realizzare una cella a biocarburante con la nostra sofisticata elettronica, " ha detto Gupta. "È un ottimo matrimonio che potrebbe funzionare per molte applicazioni future".