Yutulabilir Kağıt Pil: Kullanım Süresi Sonra Sindirim Sisteminde Çözünecek

Yutulabilir tıbbi cihazların en büyük zorluklarından biri enerji kaynağıdır. Bu soruna yeni bir çözüm sunan araştırmacılar, bir kağıt pil geliştirdi. Pil, kullanımının ardından sindirim sisteminde yavaşça çözünerek zararlı maddelerin dışarı sızmasını engelleyen bir yapıya sahip.

Haberi okuduğunuz için teşekkürler, bizi takip etmeyi unutmayın!

Nature Chemical Engineering dergisinde yayımlanan çalışmada, iki farklı pil modeli hazırlandı. Küçük model, standart bir jelatin kapsülün içine sığabilecek boyutlarda olup, daha yüksek kapasiteli ikinci model ise daha fazla enerji gerektiren uygulamalar için tasarlandı. Domuzlar üzerinde yapılan testlerde her iki pil de üç güne kadar kararlı biçimde çalıştı. Küçük pil, yemek borusuna yerleştirilen ve ilacın yutulduğunu algılayan kablosuz tanımlama etiketine enerji sağladı. Büyük pil ise mideyi elektriksel olarak uyararak kandaki açlık hormonu seviyesini artıran yutulabilir kapsülü çalıştırmak için kullanıldı.

Geleneksel yutulabilir cihazlarda kullanılan piller, zararlı maddelerin dışarı sızmasını önlemek için güçlü yalıtım gerektirir. Bu yalıtım, pil boyutlarını büyütürken cihaz tasarımını da zorlaştırır. Yeni pilde ise vücudun tolere edebileceği ve zamanla çözünebilen malzemeler tercih edildi. Anotta magnezyum alaşımı, katotta molibden trioksit ile aktif karbon bulunur. Selüloz nanofibriller pilin ince, gözenekli ve kağıda benzeyen yapısını oluşturur.

Kaplama, çözünme hızını kontrol eder

Pilin mide asidine ulaştığında hızla parçalanmasını önlemek için dış yüzeyinde balmumu ve kandelilla mumundan oluşan bir kaplama kullanıldı. Böylece pil belirli bir süre boyunca çalışmayı sürdürürken, daha sonra sindirim sistemi içinde kademeli olarak çözünüyor. Pil ve biyoçözünür bileşenleri sonunda tamamen ortadan kalkabiliyor. Ancak mide uyarımı deneyinde kullanılan elektronik devre kartı henüz aynı özelliğe sahip değil. Bu parça domuzların sindirim sisteminden doğal yollarla dışarı atıldı.

Araştırmacılara göre cihazın bütün parçalarının vücutta tamamen emilebilir hale getirilmesi, bağırsaklarda kalıntı nedeniyle oluşabilecek tıkanma riskini de ortadan kaldırabilir.

Ekip, bundan sonraki aşamada üretim standartlarını geliştirmeyi ve dış kaplamanın kalınlığını değiştirerek pilin çalışma süresini daha öngörülebilir hale getirmeyi planlıyor. Böylece kullanım süresinin ihtiyaca göre birkaç saatten birkaç güne kadar ayarlanabilmesi hedefleniyor.

Teknoloji şu an yalnızca domuzlarda denendi. Araştırmacılar, yaklaşık iki yıl içinde insanlı klinik deneylere geçmeyi hedefliyor. İnsanlarda da güvenli ve etkili olduğunun gösterilmesi halinde, geçici mide‑bağırsak cihazlarının cerrahi müdahaleye ihtiyaç duyulmadan kullanılmasının önü açılabilir.