Um célula de biocombustível que usa glicose pode vir a alimentar energeticamente dispositivos médicos.
Poder doce: Cientistas implantaram um dispositivo que funciona à base de glicose na cavidade abdominal de um rato e mediram sua performance durante três meses. A dispositivo de glicose consiste de eletrodos feitos de discos de grafite comprimidos contendo enzimas que catalisam a oxidação da glicose. Os eletrodos ficam dentro de uma bolsa de diálise que mantém as enzimas dentro mas permite que glicose e oxigênio fluam através dela.
O dispositivo usa enzimas para coletar energia da glicose e do oxigênio encontrado naturalmente no corpo. Tentativas anteriores de usar tais dispositivos em animais falharam por causa do fato de as enzimas requerem meio ácido ou por serem inibidas por partículas carregadas dos fluidos das células circundantes.
Mas Phillipe Cinquin e seu grupo da Universidade Joseph Fourier em Grenoble, França, venceram esses obstáculos confinando enzimas selecionadas dentro de discos de grafite acomodados dentro de bolsas de diálise. Glicose e oxigênio fluíam para o dispositivo, mas as enzimas permaneciam no lugar e catalisaram reações de oxidação da glicose a fim de gerar energia elétrica.
A equipe implantou cirurgicamente o dispositivo nas cavidades abdominais de dois ratos. A potência máxima do dispositivo foi de 6,5 mW, o que se aproxima dos 10 mW requeridos pelos marca-passos.
A energia permaneceu em torno de 2 mW por 11 dias em um dos ratos, e o outro rato exibiu subprodutos da oxidação da glicose na sua urina por três meses, indicando que o dispositivo durava ao menos esse período de tempo. "Este é um grande avanço para o campo das células de biocombustível implantáveis," diz Shelley Minteer, uma eletroquímica da Universidade de Saint Louis.
"Há um artigo bastante interessante que demonstra pela primeira vez que alguém pode gerar energia elétrica a partir de fluidos corporais," diz Itamar Willner, um químico biomolecular na Universidade Hebraica de Jerusalem.
A Tecnologia poderia ser usada para uma faixa de aplicações, tais como estimuladores neurais ou de crescimento de ossos, dispositivos de administração de drogas, bombas de insulina, e biossenssores, diz Eileen Yu, uma engenheira química da Universidade de Newcastle. Mas a duração das enzimas por um longo período de tempo é um problema, diz ela. E a eficiência da transferência de elétrons entre enzimas e os eletrodos poderia ser melhorado, comenta ela.
Cinquin acredita que seu time pode melhorar sua eficiência. "Eu estou otimista que nós poderemos obter dezenas de miliwatts em futuras versões," diz ele.
Os autores poderiam testar o dispositivo em períodos de tempo ainda maiores em animais também maiores, melhorar seu design, e incorporar materiais biocompatíveis. "Se a indústria encontrar uma boa-vontade para entrar no desenvolvimento tecnológico das células de biocombustível, eu estou certo que o uso dessas biocélulas para implantes médicos irá se materializar em um período de tempo muito curto," diz Willner.
FONTES: Technology Review e Ta em Cache
