Ärzte Zeitung, 18.07.2011

Körpereigene Stromversorgung ausgezeichnet

Implantierbare Glukosebrennstoffzellen könnten die Stromversorgung bei Herzschrittmachern langfristig sicherstellen. Dieser Idee hat sich ein Freiburger Forscher gewidmet. Für seine Arbeiten wurde er jetzt ausgezeichnet.

FREIBURG (maw). Strom aus Blutzucker - für diese Idee hat das Forum Angewandte Mikrosystemtechnik (FAM) seinen diesjährigen Förderpreis an Dr. Sven Kerzenmacher vom Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg verliehen. Der Preis ist mit 2500 Euro dotiert.

Mit dem Ziel, eine unerschöpfliche Elektrizitätsquelle im menschlichen Körper zu erschließen, forscht Kerzenmacher laut IMTEK an der Entwicklung biologischer Brennstoffzellen. Sie sollen als Stromquelle für Implantate dienen.

Bisher hätten Forscher noch keine optimale Lösung gefunden, um implantierbare medizinische Mikrosysteme mit elektrischer Energie zu versorgen, erläutert das IMTEK zum Hintergrund.

Platin in der Brennstoffzelle

Die Batterien eines Herzschrittmachers müssten zum Beispiel nach etwa acht Jahren ersetzt werden - ein für Patienten belastender und teurer chirurgischer Eingriff. Alternative Ansätze sehen vor, wieder aufladbare Batterien zu verwenden. Allerdings mindert das Aufladen der Batterien die Lebensqualität der Betroffenen erheblich.

Kerzenmachers Konzept sehe hingegen implantierbare Glukosebrennstoffzellen auf der Basis von Edelmetall-Katalysatoren wie Platin vor. Solche Katalysatoren seien vor allem im Hinblick auf die Langzeitstabilität und Sterilisierbarkeit für Implantatsysteme geeignet.

Diese Systeme könnten zukünftig im Körperinneren mit Hilfe der Brennstoffzellen durch die ständige elektrochemische Umsetzung von Blutzucker, der Glukose, und Sauerstoff aus der Gewebeflüssigkeit mit Strom versorgt werden.

Halb so groß, 30 Prozent mehr Leistung

Die von Kerzenmacher und seinem Team neu entwickelte Brennstoffzelle soll nach Angaben des IMTEK als dünne Beschichtung auf der Oberfläche des Implantats angebracht werden.

Die Vorteile gegenüber dem bisherigen Stand der Technik seien, dass die Brennstoffzellen nur noch halb so dick seien und etwa 30 Prozent mehr Leistung erbrächten.

Zudem seien Platinelektroden gegen ungewollte chemische Reaktionen wie Hydrolyse und Oxidation unempfindlich.

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