Steigende neurologische und kardiovaskuläre Erkrankungen fordern zunehmend implantierbare medizinische elektronische Geräte, und ihre Leistungsanforderungen steigen. Diese elektronischen Geräte umfassen hauptsächlich: intrakardiale Drucksensoren, Herzschrittmacher, Herz-Defibrillatoren, Tiefenhirn- / Nervenstimulatoren usw. Die Langzeit-In-vivo-Implantation stellt hohe Anforderungen an das Volumen, die Stabilität und Biokompatibilität von implantierbaren medizinischen Geräten dar. Vorhandene Stromversorgungen für implantierbare medizinische elektronische Geräte Hauptsächlich verlassen sich kommerzielle wiederaufladbare und nicht wiederaufladbare Batterien.Diese kommerziellen Batterien haben oft Probleme wie Wärmeerzeugung, Kapazitätsreduzierungund interne Denaturierung bei der tatsächlichen Verwendung.Wenn solche Netzteile das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben, muss der Patienteiner zweiten Operation unterzogen werden, um sie zu entfernen. In vivo-Entfernung stellt dieser Prozess eine große Belastung für die Psychologie und Wirtschaftlichkeit des Patienten dar. Daher ist es dringend notwendig, eine neue Stromversorgung zu entwickeln, um das implantierte elektronische Gerät mit Energie zu versorgen und eine machbare Lösung zur Lösung der obigen Probleme bereitzustellen.
Implantierbare Reibungsnanogenerator (iTENG) kann im Körper als Energieumwandlungsvorrichtung implantiert wird, mit seiner einzigartigen Arbeitsweise (Reibungselektrifizierung und elektrostatische Induktion) und effektiven Energieumwandlungswirkungsgrad von öffentlichem Interesse. ITENG verwendet werden, zu sammeln, verschiedene Formen der biomechanischen Energie und effiziente Umwandlung von elektrischer Energie, mechanischer Energie kann von einer solchen biologischen Herzschlag, Atmung, Bewegung des Körpers und der Pulsfrequenz, etc. eine große Anzahl von Experimenten haben iTENG gezeigt Umwandlung von elektrischer Energie kann erfolgreich für die zweiphasige kardiale Reizung verwendet abgeleitet werden werden, Gesundheitsüberwachung und Tissue Engineering. Vor kurzem hat die ausländische Akademiker der chinesischen Akademie der Wissenschaften, Peking Chef-Wissenschaftler der chinesischen Akademie der Wissenschaften, Institut für Nanoenergie und Zhong Lin Wang, Forscher unter der Leitung von Professor Li Zhouji Beijing University of Aeronautics and Astronautics Fan Yubo Dr. Jiang Wen, Li Hu und Liu Ph.D. Zhuo fünf Arten von natürlichen Quellen, wie beispielsweise die Verwendung von abbaubaren Materialien (Cellulose / Chitin / SF / m Papier / Eiweiß) verschiedene Arten von natürlicher bioabsorbierbaren Reibung ganzer Nanogeneratoren entwickeln (BN-Tengs). diese Arbeit fünf Arten von natürlichen Materialien Kombinationen von zwei Tests in der triboelektrischen Reihe Anordnung durchgeführt davon, für die zukünftige Gestaltung des natürlichen biologisch abbaubaren BN-TE Struktur und Material von NGS, Energiegewinnungsvorrichtungen, und anderen ausgewählten Daten und die Basis zu machen.
Die Arbeit entwickelt Voll resorbierbare natürliche biologische BN-Tengs gute Biokompatibilität hat, die biologische Abbaubarkeit und Einstellbarkeit bioresorbierbaren Darüber hinaus. Es hat auch eine hohe biomechanische Effizienz der Energieumwandlung, kann in einem BN-Tengs umgesetzt werden vivo- und in vitro-Arbeit und bio-mechanische Energie in elektrische Energie effizient, BN-Tengs maximale Ausgangsspannung von bis zu 55 V, Strom bis zu 0,6 A, Energiedichte von bis zu 21.6mW m-2. durch verschiedene Verpackungsverfahren verwendet wird, diese Arbeit erreicht kontrollierten Abbau BN-Tengs in vitro und in vivo.
Inzwischen Forscher BN-Tengs als Spannungsquelle für die dysfunktionalen Myokardzellen entwickelt, erfolgreich die Rate des Schlagen Kardiomyozyten eingestellt. Nach Abschluss der geplanten Aufgabe BN-Tengs in SD-Ratten implantiert, BN-Tengs SD-Ratten können durch die Arbeitsherzfrequenz Bradykardie, Herzrhythmusstörungen und andere Krankheiten bieten neue Behandlungsmethoden abgebaut und absorbiert werden. Darüber hinaus ist diese Entwicklungsarbeit BN-Tengs großes Potenzial als Energiequelle hat die implantierbare medizinische Vorrichtung Elektronik fahren, Nach Beendigung seiner etablierten Aufgaben kann es vom Organismus abgebaut und absorbiert werden, um eine sekundäre Operation zu vermeiden.
Forschungsergebnisse Fully bioresorbierbaren Naturmaterialien-Based Triboelektrisches Nanogeneratoren wurden in der aktuellen Ausgabe des veröffentlichten „Advanced Materials“.: On (Advanced Material, DOI 10.1002 / adma.201801895) Diese Arbeit wurde Ministerium für Wissenschaft und National Key F & E-Programm (2016YFA0202702, 2016YFA0202703), die national Natural Science Foundation of China (31571006, 81601629, 61501039), Peking erstklassiges Talent (2015000021223ZK21), Beijing Natural Science Foundation (2.182.091 und 2.162.017) und die zentrale Organisation Abteilung 's Top-tausend' ein und sein innovatives Team Finanzielle Unterstützung
Es zeigt: (a) fünf Arten von rein natürlichem Ausgangsmaterial, (b) - (d) BN-TENG Struktur und schematisches Konfigurationsdiagramm einer Reibfläche Schicht, (e) - (f) BN-TENG elektrische Stimulation der myokardialen Zellen als Stromversorgung
