科学家做出能吞的“纸电池” 体内供电3天

　　科学家研发出一种可以吞进肚子里的“纸电池”，它能在体内给医疗设备供电，完成任务后还会逐渐分解。

　　目前，这种电池已经在猪身上进行测试，最长可以工作3天。相关研究9月21日发表在《自然·化学工程》（Nature Chemical Engineering）期刊上。

　　这种电池主要是为可吞咽医疗设备设计的。现在已经有一些医疗设备可以吞进人体，用来检测出血、释放药物，或者刺激特定组织和器官。

　　研究人员因此做出了这种薄而多孔、外形类似纸张的新型电池。

　　它采用分层设计，负极使用镁合金，正极含有三氧化钼和活性炭，中间则加入可生物降解的电解质。研究人员还使用纤维素纳米纤维作为黏合剂，让整个电池形成类似纸张的结构。

　　更特别的是，这些材料可以在酸性的胃肠道环境中逐渐溶解，之后被安全吸收，不会留下有害碎片或有毒副产物。

　　为了避免电池刚进胃里就被胃酸迅速分解，研究人员还给它穿了一层“保护衣”——在外面涂上蜂蜡，有些版本还增加了小烛树蜡，用来控制电池能工作多久。

　　研究团队一共制作了两个版本。其中较小的一款甚至可以直接装进标准明胶胶囊。

　　实验室测试显示，小型电池可以产生约1.77伏电压，足以给低功耗电子设备供电。较大的版本可以达到约1.84伏。

　　接下来，研究人员把电池放进3D打印的胶囊，再送进猪的体内进行测试。

　　结果显示，两种电池最长都可以工作3天。不过随着电池逐渐分解，电压和容量也会慢慢下降。

　　研究人员还真的用它们给猪体内的医疗设备供电。

　　小型电池连接一个无线RFID标签。研究人员把标签放进猪的食道后，它可以向最远约1.5米外的接收器发送信号，从而判断猪什么时候吞下了药物。

　　较大的电池则给另一种可吞咽胶囊供电，对胃部进行电刺激。实验发现，这种刺激提高了猪血液中促进饥饿感的胃饥饿素水平，而且刺激位置没有出现肉眼可见的组织损伤。

　　不过，这项技术目前还没有在人身上进行测试。

在医院进行手术的外科医生团队（图片来源：karrastock / stock.adobe.com）

　　研究人员也承认，现在还有一些问题需要解决。比如电池容量仍然比较低，而且不同电池的工作时间和降解速度还存在差异。

　　团队接下来准备进一步控制电池的工作寿命，让它可以根据不同医疗设备的需要，准确工作几个小时到几天，然后再逐渐分解。

　　研究人员还将进行更接近人体胃肠道环境的长期测试，并计划推进RFID系统的首次临床试验。研究共同作者乔瓦尼·特拉韦尔索（Giovanni Traverso）表示，这项临床试验可能在大约两年后开始。