Orangemen inventam um gerador de respiração - Milford Orange Times

Orangemen inventam um gerador de respiração – Milford Orange Times

Postado por Brandon T Bisiglia

Islam Mosa e Esraa Nasanadidy.

Os estimuladores cerebrais profundos são dispositivos implantáveis ​​que podem servir como uma ferramenta importante para o tratamento de certas doenças, como o mal de Parkinson. Mas eles têm uma grande desvantagem: a bateria precisa ser substituída regularmente por cirurgia.

Uma equipe de pesquisadores da UCONN, incluindo o casal laranja Islam Musa e Esraa Al-Sanadidi, demonstrou uma nova maneira de alimentar esses dispositivos aproveitando a respiração do usuário.

Os estimuladores cerebrais profundos geralmente têm uma fonte de energia implantada no peito conectada por meio de fios a uma série de eletrodos colocados dentro do cérebro. A fonte de energia fornece impulsos elétricos para as partes-alvo do cérebro. Esses dispositivos têm sido usados ​​para ajudar pessoas com problemas neurológicos e psicológicos. Além da doença de Parkinson, tem sido usado para tratar problemas como epilepsia e transtorno obsessivo-compulsivo.

Normalmente, o sistema DBS é alimentado por uma bateria implantada no peito, como um marca-passo. No entanto, tem uma vida útil muito mais curta: apenas dois ou três anos. Cada troca de bateria requer uma nova cirurgia.

“É uma dor adicional, um alto risco de infecção e também um custo adicional”, disse Musa sobre cirurgias repetidas.

A pesquisa de Moussa e Al-Sanaidi, publicada em 11 de outubro na revista Cell Reports Physical Science, mostra que é possível usar algo chamado gerador de nanoeletricidade para gerar a energia necessária, eliminando totalmente a necessidade de uma bateria.

Geradores elétricos de fricção convertem energia mecânica – movimento – em energia elétrica por meio de fricção. Eles têm sido usados ​​em outras aplicações, como o uso da força mecânica das ondas do mar para gerar energia.

O atrito cria eletricidade estática, uma fonte de energia com a qual Moses percebeu que as pessoas estariam familiarizadas em suas vidas diárias – e o mais emocionante, o fenômeno da iluminação.

“Dois fluxos de ar, um quente e outro frio, quando há fricção entre eles gera essa enorme quantidade de energia – milhões de volts”, disse ele.

O nanogerador de Mosa produz quantidades muito menores de energia, mas por meio de um processo semelhante. Dois materiais com propriedades como as extremidades positiva e negativa de uma bateria são colocados próximos um do outro, mas separados por um pequeno espaço.

Quando uma pessoa implantada com o gerador no peito respira, o movimento fecha a lacuna entre os materiais.

Moisés disse: “Quando há qualquer vibração, eles se tocam e se separam.” “Isso gera essa eletricidade.”

A energia coletada pelo nanogerador é então enviada através de fios para um supercapacitor, que alimenta eletrodos no cérebro.

Uma vantagem adicional do nanogerador, disse Musa, é que ele é muito menor do que as baterias que deveria substituir.

Até agora, a equipe de pesquisa testou sua invenção em um modelo criado ao conectar “os pulmões de um porco saudável a uma bomba de ar e, em seguida, encaixá-los em uma caixa torácica humana sintética”, de acordo com o estudo. O sistema era capaz de produzir os mesmos tipos de pulsos que os atuais sistemas movidos a bateria.

“Esta foi uma forma de testar a eficiência do sistema, como uma prova de conceito”, disse Musa. Ele acrescentou que o grupo da UCONN está solicitando financiamento de pesquisa para a próxima fase, que exigirá o teste do sistema em um animal vivo.

Enquanto isso, ele também está buscando licenças comerciais e de desenvolvimento por meio de sua empresa, VoltXon, que foi formada para trazer invenções como nanogeradores ao mercado.

Moses está envolvido com a UCONN há dez anos, concluindo seu doutorado e trabalhando no departamento de química com Elsnadidy. Eles foram o primeiro e o segundo autores do estudo.

“Somos colaboradores na pesquisa, colaboradores na vida”, afirmou.

O casal mudou-se para Orange em agosto, para ficar perto da Alexion Pharmaceuticals, com sede em New Haven, onde também trabalham agora. Eles escolheram a cidade por causa do sistema escolar, baixa criminalidade e atmosfera geral.

Musa disse que Orange é um lugar “fantástico” para se viver.

“É muito diferente de Storrs. Lá, tudo fica a pelo menos 15 minutos de distância. Laranja é mais vibrante. E podemos chegar a qualquer lugar em três minutos.”

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