Человек как источник питания - это не только девиз каннибалов. В поисках альтернативных источников питания биологам не дает покоя обилие энергии, которое всегда с собой - внутри нашего тела. Группа исследователей из университета Кларксон, Нью Йорк опубликовала результаты многообещающего эксперимента в журнале Energy & Environmental Science, в ходе которого внедренные в тело омаров элементы питания генерировали достаточно энергии для работы электронных часов.
Биотопливные элементы используют ферментные системы, клетки или целые организмы для преобразования химической энергии в электрическую. Это осуществляется либо через биокаталитическое преобразование обменных процессов, либо биокатализаторы могут участвовать в цепи электронного переноса между топливными субстратами и поверхностью электрода.
Биотопливные ячейки, использованные учеными, извлекают из тела животных глюкозу и перерабатывают ее в энергию. Таким образом, при успешном завершении экспериментов, пища, которую мы потребляем, вполне сможет стать источником питания для устройств, внедренных в тело человека - например, кардиостимуляторов. Пока, конечно, до внедрения биотопливных ячеек в людей дело не дошло, однако, такие ячейки опробованы на крысах, кроликах, насекомых и моллюсках.
Следующим этапом станет имплантация в тело подопытных животных не только элементов питания, но и самих устройств - для этого батарейки должны создавать достаточную мощность (сейчас она едва достигает 0,5 Вольт, а для работы, например, часов, необходимо 1,2 Вольт), поэтому ученые использовали двух связанных омаров.
Параллельно моделировалась кровеносная система человека как проточная циркулирующая система с сывороткой крови. В нее поместили пять топливных ячеек, связанных в одну батарею. Затем в системе повышали и понижали количество растворенной глюкозы, имитируя сытого, голодного, больного диабетом человека и регистрировали, сколько энергии вырабатывалось в каждом из случаев. Энергии для питания кардиостимулятора, полученной в ходе этого упрощенного эксперимента, было достаточно.
Напомним, что сейчас для замены батарейки в сердечных водителях ритма нужна плановая операция, что всегда сопряжено с риском. Помимо врачей, курирующих пациентов с кардиостимуляторами, нейростимуляторами мозга, кохлеарными имплантами и инсулиновыми насосами, это направление исследований заинтересовало военных и экологов: животные с имплантированными автономными датчиками смогут стать идеальными шпионами, датчиками состояния среды.
