Implantat holt sich Strom aus dem Blutzucker

17. Juli 2011, 11:37
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Konzept sieht Glukosebrennstoffzellen auf der Basis von Edelmetall-Katalysatoren vor

Freiburg - Bisher hat die Forschung noch keine optimale Lösung gefunden, um implantierbare medizinische Mikrosysteme mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Batterien eines Herzschrittmachers müssen zum Beispiel nach etwa acht Jahren ersetzt werden - ein für die Patienten belastender und teurer chirurgischer Eingriff. Alternative Ansätze sehen vor, wieder aufladbare Batterien zu verwenden. Allerdings mindert das Aufladen der Batterien die Lebensqualität der Betroffenen ebenfalls.

Sven Kerzenmacher vom Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg an einer Alternative, nämlich der Entwicklung biologischer Brennstoffzellen. Für seine Dissertation hat das Forum Angewandte Mikrosystemtechnik e.V. (FAM) dem Wissenschaftler den FAM-Förderpreis 2011 verliehen, der mit 2.500 Euro dotiert ist.

Brennstoffzelle im Körper

Kerzenmachers Konzept sieht implantierbare Glukosebrennstoffzellen auf der Basis von Edelmetall-Katalysatoren wie Platin vor. Solche Katalysatoren sind vor allem im Hinblick auf die Langzeitstabilität und Sterilisierbarkeit für Implantatsysteme geeignet. Diese Systeme könnten zukünftig mit Hilfe der Brennstoffzellen durch die ständige elektrochemische Umsetzung von Blutzucker (Glukose) und Sauerstoff aus der Gewebeflüssigkeit mit Strom versorgt werden.

Die von Kerzenmacher und seinem Team neu entwickelte Brennstoffzelle soll als dünne Beschichtung auf der Oberfläche des Implantats angebracht werden. Die Vorteile gegenüber dem bisherigen Stand der Technik: Die Brennstoffzellen sind nur noch halb so dick und erbringen etwa 30 Prozent mehr Leistung. Zudem sind Platinelektroden gegen ungewollte chemische Reaktionen wie Hydrolyse und Oxidation unempfindlich. (red)

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