3D生物打印的“電鰻”發(fā)出110V的電,，將來可為心臟起搏器提供動力

“電鰻”是海洋中最迷人的生物之一，它有三對能產(chǎn)生電力的腹部器官,，可以用來保護自己或眩暈獵物。2018年2月26日，南極熊獲悉,，受到以上現(xiàn)象的啟發(fā)，研究人員現(xiàn)在已經(jīng)使用3D生物打印技術來創(chuàng)建一個模擬電鰻能力的軟電源,。

弗里堡大學（瑞士）,，密歇根大學和加州大學圣地亞哥分校的研究人員用3D生物打印了一種由水凝膠產(chǎn)生110伏特的電動鰻魚感應裝置，他們上周在加州舊金山發(fā)表了他們的研究結果,。

電鰻背后的科學很吸引人,，在海洋生物內部離子、帶電原子或分子聚集在細胞膜的任一側形成離子梯度,，并且可以從離子梯度上的電位收集電勢或電壓,，在一個叫做“跨膜運輸”的過程中,，電鰻使用這個過程來產(chǎn)生自己的電力。

研究人員希望在人造結構中做同樣的事情,，使用生物打印機堆疊充滿不同濃度鹽水的水凝膠,，他們使用3D生物打印機堆疊的水凝膠越多，產(chǎn)生的電壓就越高,，最終他們創(chuàng)建了一個可產(chǎn)生110伏電壓的系統(tǒng),。

復雜的生物打印技術涉及將凝膠前體液滴陣列沉積到塑料基材上，然后用紫外光固化以將它們轉化為固體凝膠,。通過在一個底物上交替使用高鹽度和低鹽度的凝膠,，在另一個底物上交替使用陽離子選擇性和陰離子選擇性凝膠，研究人員制作了一個可用于產(chǎn)生電壓的612四聚體凝膠電池,。

“現(xiàn)在,，我們數(shù)出的電流在幾十到幾百微安培的范圍內，這對于大多數(shù)電子設備來說太低了,，”弗里堡大學Adolphe Merkle研究所研究生Anirvan Guha坦言,。

但進一步的研究可能會將這種人造電鰻變成更實用的東西，Guha和其他研究人員認為他們的工作可以幫助開發(fā)可植入設備的電源,，如起搏器等身體增強裝置,，可以“利用人體內已有的梯度”。

“那么你可能會創(chuàng)建一個不斷充電的電池,，因為這些離子梯度在體內不斷重新建立,。”Guha說

這項研究本周將在加州舊金山舉行的第62屆生物物理學會年會上發(fā)布,。

編譯自：3ders