研究人员开发由体内糖分驱动的植入式医疗设备

英国研究团队正在创建新一代由人体天然糖分供能的植入式医疗设备。这些产品最终可能帮助治疗神经退行性疾病、糖尿病和心脏病。

该项目名为 GLUTRONICS，由巴斯大学牵头，并与纽卡斯尔大学、牛津大学和谢菲尔德大学合作。其目标是开发葡萄糖驱动的生物电子设备，帮助长期患者摆脱笨重电池的限制。项目已获得超过210万英镑资助，预计运行至2028年。

GLUTRONICS 的全称是 “Glucose-fuelled ultra-low power implantable bioelectronics”。它解决了现代医疗的关键挑战：现有植入设备严重依赖电池，电池占据设备体积和重量的80%以上，并需通过风险手术更换，限制了长期使用和患者舒适度。

项目团队正在研发微型、轻量、长效的葡萄糖燃料电池，将体液中的糖分转化为微瓦级能量。这些燃料电池模拟器官提取能量的方式，利用食物补充的糖分为设备供电。

谢菲尔德大学心脏病学教授 Alex Rothman 表示：“设备能像人体器官一样通过糖分供能，将消除更换或充电的需求，克服该领域的主要障碍。”

GLUTRONICS 有望推动植入式电子设备的微型化，同时保持性能，如心脏起搏器、神经刺激器和糖尿病监测器。这将改善患者生活质量，支持精准治疗和慢性病管理。

牛津大学教授 Tim Denison 强调，短期目标是适配植入系统以在真实条件下验证燃料电池，但更令人兴奋的是其在慢性设备中的应用，降低患者和医疗系统的电源管理负担。

纽卡斯尔大学教授 Patrick Degenaar 指出，设计耐用且可制造的架构以确保设备获得实用电力，是一项重要挑战。

该研究将通过体外和体内试验验证，模拟为心脏设备供电，展示其临床潜力。团队还包括工业合作伙伴 Amber Therapeutics。

项目负责人 Mirella Di Lorenzo 教授的研究专注于利用自然和未充分利用的能源，包括土壤和废水。她同时是巴斯大学化学工程系教授、CBio 联合主任，以及初创公司 Bactery 的创始人兼首席科学官，该公司开发利用土壤细菌收集能量的设备。