中國科學家正在開發一種可生物降解的無線能量接收器和儲存設備，為生物電子植入物提供動力，例如完全可生物降解的藥物傳輸系統。

根據《南華早報》（中國香港）報道，植入式生物電子系統（例如監測感測器和藥物輸送植入物）是微創方法，可靠地幫助有效監測和治療疾病。 然而，根據蘭州大學科學家在《科學進展》雜誌上發表的研究，操作這些設備的電源模組的開發落後於其他相容的可生物降解感測器和電路的創建。

儘管科學家已經開發出許多可生物降解的能源裝置，但它們都是一次性的，不能為生物醫學應用提供足夠的能量。

此外，電力傳輸設備通常連接到皮膚充電器，這可能會引起發炎。 由不可充電電池供電的設備需要進行手術更換，這可能會導致許多併發症。

為了解決這一差距，研究人員開發了一種具有高能量儲存效率和組織相容性的無線植入能量系統。 裝置的柔和設計和靈活性也適應人體組織和器官的形狀。

此無線電力設備包括一個鎂線圈，當外部傳輸線圈放置在植入物上方的皮膚上時，線圈可為設備充電。 鎂線圈接收到的能量將通過電路，然後進入由鋅離子混合超級電容器組成的能量儲存模組。 這種超級電容器將能量儲存為電能，而電池將能量儲存為化學能。

研究表明，雖然超級電容器儲存的能量較少，但其能量密度較高，因此可以持續釋放大量能量。

能量輸送系統原型安裝在靈活的、可生物降解的晶片狀植入物中，可整合設備的能量收集和儲存。 從那裡，電力可以直接通過電路流向相關的生物電子設備或超級電容器，以確保充滿電後穩定可靠的電力輸出。

鋅和鎂對人體至關重要。 研究人員指出，裝置中所含的鋅和鎂含量低於日常消耗量，使得可降解植入物具有生物相容性。

整個裝置塗有聚合物和蠟，可以根據組織的結構彎曲和扭曲。

對小鼠的測試表明，該裝置可以有效工作長達 10 天，並在 2 個月內完全分解。

據研究，可以透過改變外殼的厚度和化學性質來改變裝置的運作時間。

科學家指出，藥物輸送系統可以整合到身體的不同組織和器官中，「在按需藥物的局部輸送和加工中發揮重要作用」。

為了展示電源的功能，研究人員將堆疊的超級電容器連接到接收線圈和可生物降解的藥物傳輸裝置，並將裝置植入小鼠體內。 植入的原型由組裝在一起的單獨部件組成。

將含有抗發炎藥物的藥物傳遞裝置植入患有酵母菌熱的小鼠體內。

結果，在12小時的監測過程中，未植入組的小鼠體溫明顯高於移植組。

然而，研究人員表示，打開和關閉該設備仍然存在許多缺點，因為該設備只有在電量耗盡時才會關閉。 但他們表示，按照規則啟動充電可以幫助控制設備的開/關時間。

研究人員表示，在植入不帶電裝置的小鼠中，也有一些被動的藥物釋放，因為與對照組相比，該組記錄的溫度也有所下降。

科學家強調，該原型「代表了一系列臨時植入生物電設備開發的重要一步，有可能提供高效可靠的能源解決方案」。