Glucose betreibt Bio-Akku im menschlichen Körper

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Glucose-Brennstoffzelle als autonome Energiequelle.
Glucose-Brennstoffzelle als autonome Energiequelle.

In unserem heutigen HYPERRAUM.TV-Videobeitrag zeigen wir Ihnen eine neue Energiespeichertechnik, die Millionen Menschen auf der ganzen Welt Hilfe verspricht: Forscher haben einen winzig kleinen Bio-Akku entwickelt, der die En-ergieproduktion im menschlichen Körper anzapft und sie zur Stromerzeugung nutzt. So können beispielsweise Herz-schrittmacher, bei denen bisher etwa alle acht Jahre mittels einer schwierigen Operation die Batterie ausgetauscht werden muss, unbegrenzt mit Elektrizität versorgt werden – ein Leben lang. Der Akku funktioniert mit einer Brennstoffzelle, die den Zucker aus unserem Blut in Strom umwandelt. Mit ihrer revolutionären Glucose-Brennstoffzelle schafften es die beiden Erfinder bis ins Finale des europäischen Erfinderpreises 2014.

Seit nunmehr über 50 Jahren setzen Ärzte Menschen mit Herzproblemen Herzschrittmacher ein. Oft sind die kleinen Wundergeräte die letzte Rettung für die Patienten. Doch sie haben einen großen Nachteil: Wie jede andere menschliche Antriebstechnologie benötigen sie Energie um zu funktionieren. Die frühen Herzschrittmacher aus den 1960er Jahren konnten gerade einmal zwei Jahre betrieben werden, bevor ihre Batterien erschöpft waren, und mittels einer nicht ungefährlichen Operation ausgetauscht werden mussten. Heute halten die Batterien, die in etwa den Durchmesser eines Mantelknopfes haben, zwar mindestens acht Jahre, dennoch müssen sie, wie noch vor einem halben Jahrhundert, immer wieder mittels eines operativen Eingriffs erneuert werden. Solche OPs werden von den Patienten oft als sehr belastend empfunden und sind auch nicht ganz ungefährlich. Gerade für ältere Menschen sind Operationen immer mit erhöhten Risiken verbunden.

Mit einer Batterie, die das gesamte restliche Leben hält, könnten diese negativen Begleiterscheinungen und Risiken bald der Vergangenheit angehören. Die Forscher Philippe Cinquin, Serge Cosnier und ihr Team von der Joseph-Fourier-Universität in Grenoble haben im letzten Jahr genau eine solche Batterie entwickelt und damit die Suche nach autarken Stromquellen, die nicht wieder aufgeladen werden müssen, einen entscheidenden Schritt vorangebracht. Ihr implantierbarer Bio-Akku könnte die Stromversorgung medizinischer Geräte im menschlichen Körper revolutionieren.

Die Forscher haben den Prototyp einer winzigen Bio-Brennstoffzelle entwickelt, die sich völlig autonom mit Energie versorgt – sozusagen eine lebendige Batterie. Einmal in den menschlichen Körper eingepflanzt, wandelt sie den in unserem Blut enthaltenen Zucker (Glucose) in Elektrizität um – ein Leben lang. Glucose ist auch der Treibstoff von uns Menschen – aufgenommen Tag für Tag über die Nahrung, wandelt ihn der Körper in Energie um. Bereits in den 1960er Jahren hatten Wissenschaftler die Vision, diese unerschöpfliche Energiequelle für den Antrieb von Schrittmachern oder künstlichen Herzen nutzen. Nun ist diese Vision Wirklichkeit geworden.

Bereits 2014 implantierten die französischen Forscher einen Prototyp dieser lebendigen Batterien in ein Säugetier – und hatten damit Erfolg. Für die Millionen Patienten weltweit, die auf einen Schrittmacher oder andere Implantate angewiesen sind, könnten demnach bald die Zeiten vorbei sein, in denen sie sich alle Jahre wieder unters Messer legen müssen. Auch wenn die Biobrennstoffzellentechnologie noch nicht auf dem Markt erhältlich ist, ist es nur noch eine Frage der Zeit, bis die ersten Menschen ein Implantat erhalten, das mit einer unbegrenzt Energie liefernden Bio-Batterie ausgestattet ist.

Für ihre Erfindung erhielt das Team aus Grenoble 2014 eine Nominierung für den Erfinder-Oscar des Europäischen Patentamtes in der Kategorie Forschung und schaffte es bis ins Finale des europäischen Erfinderpreises 2014.

In unserer heutigen HYPERRAUM.TV-Reihe erklären Ihnen die Forscher das Prinzip, auf der die lebendige Batterie basiert, erläutern, wie ihr Bio-Akku genau funktioniert, welche Anwendungsmög-lichkeiten die revolutionäre Energiespeichertechnik birgt und mit welche Problemen sie auf dem Weg zur autonomen Batterie zu kämpfen hatten. Wir wünschen Ihnen viel Vergnügen.

Link-Empfehlung der HYPERRAUM.TV Redaktion zu weiterführenden Informationen:
– mehr über das Forschungsteam – hier

Quelle: HYPERRAUM.TV

 

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