Источником питания может стать скрытая глубоко во внутреннем ухе камера с ионами, которая производит электрический потенциал для управления сигналами нейронов
В ходе эксперимента на морских свинках исследователям впервые удалось обеспечить питание имплантированного электронного устройства от такой естественной "батарейки", сообщает CNews - Наука и разработки со ссылкой на публикацию в журнале Nature.
Ученые имплантировали электроды в "биологические батарейки" в ушах морских свинок. К электродам прикреплялись маломощные электронные устройства. Слух свинок не пострадал после имплантации, а устройства смогли передавать данные о химических условиях в ухе на внешний приемник.
"В прошлом люди считали, что место, где находится высокий потенциал, недоступно для имплантируемых устройств, и любое вмешательство туда очень опасно. В течение 60 лет мы знали о том, что такая батарейка существует, но никто даже не пытался использовать ее для питания полезной электроники", - пояснил журналу участвующий в исследовании отохирург Константин Станкович.
Ухо преобразует вибрации барабанной перепонки в электрохимические сигналы, которые потом обрабатываются мозгом. Расположенный в части уха, называемой улиткой, батарейный отсек разделен мембраной, некоторые из клеток которой умеют перекачивать ионы. Дисбаланс ионов натрия и калия на разных сторонах мембраны создает электрическое напряжение.
Хотя это напряжение является самым высоким в организме, оно все-таки очень небольшое. Для его использования необходимо работать с крайне маломощными электронными чипами. Для этого схема управления чипом должна быть крайне упрощенной, что и реализовали исследователи.
Правда, сам чип пока еще размещается за пределами уха морской свинки - вживляли только электроды по обе стороны мембраны - но размер устройства уже достаточно мал и позволяет разместить его прямо в ухе.
В будущем, полагают ученые, когда можно будет перейти от экспериментов на животных к испытаниям на людях, их разработка найдет применение в слуховых аппаратах или в устройствах, следящих за равновесием. Кроме того, можно будет создавать новые, эффективные диагностические алгоритмы, основанные на значениях напряжения во внутреннем ухе при различных болезненных состояниях.