Los científicos convierten el azúcar en la sangre humana en electricidad: cómo funciona

Solo necesitas una celda de combustible debajo de tu piel.

Investigadores de ETH Zurich han aprovechado la capacidad del cuerpo humano para producir electricidad para mostrar cómo colocar una celda de combustible debajo de la piel puede convertir el azúcar en sangre en energía.

Publicado en Advanced Materials, el equipo de investigación, dirigido por Martin Fussenegger, muestra que nuestro exceso de azúcar en la sangre puede incluso alimentar dispositivos médicos como bombas de insulina y, potencialmente, marcapasos.

"Muchas personas, especialmente en las naciones occidentales industrializadas, consumen más carbohidratos de los que necesitan en la vida cotidiana", dice Fussengger en un comunicado de prensa. "Esto nos dio la idea de utilizar este exceso de energía metabólica para producir electricidad para alimentar dispositivos biomédicos".

La nueva celda de combustible del equipo se basa en un electrodo hecho de nanopartículas a base de cobre, diseñado específicamente para esta aplicación en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Biosistemas de ETH Zurich en Basilea. Está envuelto en una tela no tejida especial y recubierto con una sustancia llamada alginato, que está hecho de algas y se usa a menudo en el campo médico. Esa celda de combustible revestida de tela se puede implantar debajo de la piel, donde el alginato puede funcionar. la doble tarea de absorber fluidos corporales y abrir la puerta para que la glucosa ingrese a la celda de combustible. Y una vez que está allí, se puede conectar a una cápsula que contiene células beta artificiales, imitaciones hechas por el hombre de las células que producen insulina en nuestros cuerpos.

La parte de la celda de combustible de este dúo funciona con glucosa, la cual es absorbida y dividida por la celda para generar electricidad. Esta electricidad luego viaja a la cápsula con las células beta artificiales, donde las impulsa a producir y liberar insulina en la sangre. Luego, el sistema puede hacer que el azúcar en la sangre de una persona vuelva a un nivel normal y detener la producción de insulina hasta que se detecte otro pico en el azúcar en la sangre.

"El nuevo sistema", dice Fussenegger, "regula de forma autónoma el nivel de insulina y glucosa en sangre y podría usarse para tratar la diabetes en el futuro".

El equipo dice que se genera suficiente electricidad dentro del cuerpo no solo para alimentar estas células beta artificiales, sino también para permitir que todo el sistema se comunique potencialmente con dispositivos externos. Esto permitiría a los usuarios ajustar su bomba de insulina impulsada por el cuerpo directamente desde sus teléfonos.

El producto se probó con éxito en ratones, pero Fussenegger dice que su equipo no tiene los fondos para llevar esta idea a un nivel comercialmente viable. Con suerte, encontrarán un socio pronto.

Tim Newcomb es un periodista que vive en el noroeste del Pacífico. Cubre estadios, zapatillas, equipo, infraestructura y más para una variedad de publicaciones, incluida Popular Mechanics. Sus entrevistas favoritas han incluido reuniones con Roger Federer en Suiza, Kobe Bryant en Los Ángeles y Tinker Hatfield en Portland.

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