※牛津大學開發出依靠離子梯度發電的微型電池，盼能為醫療植入器材提供更安全的供電方案。(Photo credit: Oxford University and Prof. Hagan Bayley)

牛津大學(Oxford University)的研究團隊開發出一種依靠離子梯度發電的微型電池，可以為小型植入式設備(如: 給藥裝置)提供電力。這種新型電池的靈感來源於電鰻用來發電的離子梯度，包含相互靠近的導電水凝膠滴液。每個滴液的離子濃度不同，這意味著離子會從高濃度滴液流向低濃度滴液。當研究團隊將電擊連接到滴液鏈上時，他們就可以利用這種離子梯度產生電能。研究團隊可以列印出這些奈米滴液的大矩陣，從而訂製出適合不同空間限制和電力需求的植入式設備技術。

微型醫療植入物可以應用於藥物輸送到神經刺激等多種領域。然而，製造這類設備始終面臨著一個固有的挑戰，那就是製造安全有效的店源。傳統電池通常過於笨重，不適合用於微型生物電子設備，而且如果電池在體內漏夜或損壞，還會帶來安全問題。

為了解決這個問題，這個研究團隊從電鰻身上獲得了靈感，電鰻利用離子梯度產生電能。牛津大學的研究團隊使用一條水凝膠滴液鏈，每個滴液中的離子濃度不同，從而產生類似的離子梯度。當離子流過滴液時就會產生能量，只需在鏈條的兩端安裝電極，就能以電流的形式利用這種能量。

「微型軟電源代表了生物集成設備的一個突破。透過利用離子梯度，我們開發出了一種微型、生物兼容的系統，用於微觀尺度上調節細胞和組織，這為生物和醫學領域開闢了廣泛的潛在應用領域。」參與這項研究的Yujia Zhang博士說道。

這個系統的主要優勢之一是模組化的特性，研究團隊可以列印不同矩陣和排列滴液，為不同設備提供動力。例如，透過將20組5個滴液串聯在一起，研究團隊可以為需要2伏特電壓的LED燈供電。

這項研究解決了一個重要問題，即如何將軟性生物兼容設備產生的刺激與活細胞結合起來。「這項研究對包含生物混合介面、植入物和微型機器人在內的設備潛在影響式巨大的。」這項研究的計畫主持人Hagan Bayley教授說道。

(來源:Medgadget 生策中心編譯)