Исследователи Курчатовского института усовершенствовали электроды биотопливных элементов для нейростимуляторов
В лаборатории биоэлектроники Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий работают над созданием биоэлектрохимических источников питания (БТЭ) для имплантируемых медицинских устройств.
Использование подобных устройств в медицинской практике постоянно расширяется. И это не только широко применяемые кардиостимуляторы, но и приборы для стимуляции головного мозга, которые помогают пациентам с нейродегенеративными и неврологическими заболеваниями. Например, способствуют улучшению двигательных функций при болезни Паркинсона, помогают стабилизировать нейрокогнитивные функции у пациентов с болезнью Альцгеймера, облегчают последствия приступов у больных эпилепсией. Эти устройства работают на аккумуляторах, периодически требующих замены. Но в перспективе на смену аккумуляторам могут прийти БТЭ, вырабатывающие электричество из содержащейся в организме человека глюкозы.
Биотопливные элементы состоят из двух микроэлектродов. На аноде фермент расщепляет глюкозу с образованием протонов, электронов и других продуктов реакции, на катоде происходит реакция восстановления кислорода. Задача ученых — добиться высокой эффективности БТЭ. Для этого используются различные методы увеличения площади поверхности электродов, а также создаются наиболее подходящие для них материалы.
Исследователи НИЦ "Курчатовский институт" использовали при разработке электрода биотопливного элемента многостенные углеродные нанотрубки — искусственно созданные из атомов углерода полые цилиндрические структуры диаметром от одного до нескольких десятков нанометров.
"Основная задача при разработке БТЭ — обеспечить перенос электронов с фермента на электрод. Поэтому электрод должен быть изготовлен из материала с хорошей электропроводностью и иметь большую площадь поверхности. Мы нанесли на поверхность электрода многостенные нанотрубки: они увеличивают площадь контакта между субстратом и ферментом и обладают исключительными механическими и электрическими свойствами. Это повлияло на плотность тока", — сообщила Екатерина Вахницкая, лаборант-исследователь лаборатории биоэлектроники.
Электрохимические характеристики устройства исследователи проверили на лабораторных животных. Электроды имплантировали в голову крыс и провели электрохимические измерения. По словам ученых, полученной мощности от 16,3 до 51,8 мкВт/см2 достаточно для энергоснабжения нейростимулирующих имплантов. Эти результаты демонстрируют возможность разработки БТЭ, вырабатывающих электричество при имплантации в голову млекопитающих.
Следующий этап работы — эксперименты по длительной имплантации биотопливных элементов в лабораторных животных. После этого предстоят их доклинические исследования на лабораторных животных.
17:35, 16 Июля 25
 «МОЭК» выплатила 50,5 млн рублей купонного дохода по биржевым облигациям
дальше..
|
 |
16:45, 16 Июля 25
 «Газпром» газифицировал новые объекты в Пермском крае, Костромской, Ростовской и Тамбовской областях
дальше..
|
|
14:17, 16 Июля 25
 Хабаровская ТЭЦ-2 перейдет с мазута на природный газ в 2025 году
дальше..
|
|
14:04, 16 Июля 25
 «Роснефть» совершенствует технологии очистки попутного нефтяного газа
дальше..
|
|
13:56, 16 Июля 25
 Угольная ТЭЦ в Северске за три года увеличила объёмы переработки золы в 10 раз
дальше..
|
|
13:52, 16 Июля 25
 Функции управления Объединенной энергосистемой Сибири переведены из Кемерова в Новосибирск
дальше..
|
|
12:29, 16 Июля 25
 Институт океанологии РАН: разлив мазута не оказал фатального влияния на прибрежную экосистему Черного моря
дальше..
|
|
11:54, 16 Июля 25
 МЭС Сибири ввели в работу новый энерготранзит в Забайкалье
дальше..
|
|
11:37, 16 Июля 25
 Нефть как исторический артефакт и космическое будущее человечества
дальше..
|
|
11:33, 16 Июля 25
 ОПЕК+ вносит решающий вклад в обеспечение предсказуемости нефтяного рынка
дальше..
|
|
11:23, 16 Июля 25
 В Северске на площадке энергокомплекса IV поколения стартовала юбилейная Всероссийская студенческая стройка
дальше..
|
|
11:02, 16 Июля 25
 Чемпионат профмастерства в Ростехе «Время первых» стал рекордным по масштабу и географии
дальше..
|
|
10:59, 16 Июля 25
 До конца 2025 года около 250 студентов ведущих технических вузов страны пройдут практику на Калининской АЭС
дальше..
|
|
10:56, 16 Июля 25
 В РусГидро стартовал I Чемпионат профессионального мастерства среди инженеров-экологов
дальше..
|
|
10:52, 16 Июля 25
 Опорный вуз Ростовской АЭС выпустил в 2025 году около 600 новых высококвалифицированных инженеров
дальше..
|
|
10:50, 16 Июля 25
 Волонтёры из мурманского «АтомЭнергоСбыта» отремонтировали мемориал на мысе Крестовый в Лиинахамари
дальше..
|
|
10:46, 16 Июля 25
 Курская АЭС вывела в плановый капремонт энергоблок №4
дальше..
|
|
10:36, 16 Июля 25
 Эксперты дали Петербургской бирже рекомендации по расчету внебиржевых индексов угля
дальше..
|
|
10:33, 16 Июля 25
 «Транснефть – Верхняя Волга» провела за полгода более 113 тысяч испытаний нефти и нефтепродуктов
дальше..
|
|
10:30, 16 Июля 25
 В Кировской области газифицировано село Пищалье
дальше..
|
|
10:27, 16 Июля 25
 «Мособлэнерго» в 2025 году отремонтирует в Раменском более 30 км кабельных и воздушных ЛЭП
дальше..
|
|
10:02, 16 Июля 25
 В «Газпромнефть-Снабжении» провели испытания промышленных экзоскелетов для сотрудников
дальше..
|
|
09:55, 16 Июля 25
 «Газпром газораспределение Челябинск» подключил к газу зерносушильный комплекс в селе Обручевка
дальше..
|
|
09:33, 16 Июля 25
 «Сахалинморнефтегаз-Шельф» благоустроил территорию Сахалинского ботанического сада
дальше..
|
|
09:31, 16 Июля 25
 Системный оператор фиксирует рекордное потребление электрической мощности в регионах Северо-Запада
дальше..
|
|
09:12, 16 Июля 25
 Экспресс-курс по орнитологии: новый эколого-просветительский проект «Газпромнефть-СМ»
дальше..
|
|
08:18, 16 Июля 25
 Высокотехнологичные «глаза» Ростеха соберут данные для межпланетных полетов
дальше..
|
|
08:07, 16 Июля 25
 Петербургская биржа впервые провела торги гелием
дальше..
|
|
08:03, 16 Июля 25
 «Росатом» стал партнером летней школы арт-кластера «Таврида»
дальше..
|
|
07:49, 16 Июля 25
 «Россети Новосибирск» обеспечили 6,6 МВт мощности для электроснабжения ключевых социальных объектов региона
дальше..
|
|
07:45, 16 Июля 25
 Замена теплосетей в Комсомольске-на-Амуре и Амурске выполнена на 50%
дальше..
|
|
07:23, 16 Июля 25
 «Россети Московский регион» устранили последствия стихии на севере и востоке Подмосковья
дальше..
|
|
07:15, 16 Июля 25
 Биробиджанская ТЭЦ отремонтирует дымовую трубу и заменит участок теплотрассы
дальше..
|
|
06:59, 16 Июля 25
 Дворец детского творчества в Петергофе получил 345 кВт дополнительной мощности
дальше..
|
|
06:49, 16 Июля 25
 «Росатом» ликвидирует накопленный экологический вред в Ярославской области
дальше..
|
|
06:21, 16 Июля 25
 «Адыгейские электрические сети» выдали заявителям почти 25 МВт мощности
дальше..
|
|
06:02, 16 Июля 25
 «Липецкэнерго» приняло на обслуживание 13 бесхозяйных энергообъектов
дальше..
|
|
05:56, 16 Июля 25
 «Росатом» стал партнером VI фестиваля Русского географического общества
дальше..
|
|
05:52, 16 Июля 25
 В Москве растет объем производства электротехнического оборудования
дальше..
|
|
05:51, 16 Июля 25
 Ученые ТПУ раскрыли секрет оптических свойств в магнитных материалах на основе стабильных радикалов
дальше..
|
|
05:47, 16 Июля 25
 В Екатеринбурге обсудили перспективы развития собственного производства гидравлики
дальше..
|
|
05:31, 16 Июля 25
 «КазТрансОйл» ввел в эксплуатацию в Казахстане 6 объектов нефтетранспортной инфраструктуры
дальше..
|
|
05:26, 16 Июля 25
 В Краснокаменске при поддержке «Росатома» открыт новый пассажирский терминал аэропорта
дальше..
|
|
05:22, 16 Июля 25
 «Газпром газораспределение Тверь» построил сети для газификации ветлечебницы в Кашине
дальше..
|
|
05:19, 16 Июля 25
 «Росатом» выступит генеральным партнером VIII Международной конференции по квантовым технологиям ICQT
дальше..
|
|
05:16, 16 Июля 25
 Июльская жара привела к резкому росту потребления электрической мощности в ЕЭС России
дальше..
|
|
05:09, 16 Июля 25
 Подстанция 220 кВ «Пущино» в Рязанской области переведена на дистанционное управление
дальше..
|
|
05:04, 16 Июля 25
 Ростех принимает заявки на соискание Премии имени Макаровца
дальше..
|
|
04:28, 16 Июля 25
 «ВоркутаУголь» демонтирует железнодорожные пути на перекрестке Комарова – Лермонтова
дальше..
|
|
04:22, 16 Июля 25
 КТК возобновил транспортировку нефти по трубопроводу Тенгиз – Новороссийск
дальше..
|
|
04:15, 16 Июля 25
 «ТЭК Санкт-Петербурга» впервые запустил робота-диагноста на территорию котельной
дальше..
|
|
04:07, 16 Июля 25
 «Россети Московский регион» восстановили электроснабжение в Сергиево-Посадском и Пушкинском округах
дальше..
|
|
04:04, 16 Июля 25
 В Кирове газифицированы два садоводства
дальше..
|
|
|
|
В основе новой разработки — использование углеродных наноматериалов.
Инженеры НТМК получили премию имени Черепановых за разработку новых видов продукции