可循环供电活体电池实现精准血压调控 深圳团队研发“硬币大小”生物电池

近日，中国科学院深圳先进技术研究院（简称"深圳先进院"）定量合成生物学全国重点实验室钟超团队 联合深圳先进院集成所神经工程中心刘志远团队、深圳大学王任衡团队在《先进材料》上发表最新研究 成果。他们利用3D打印活体水凝胶技术，成功研制出直径仅20毫米的微型便携式微生物燃料电池，创 新性地整合了生物电刺激装置，通过刺激神经元实现了对电生理和血压的精准调节，在疾病治疗方面有 较大应用潜力。该研究推动了便携式生物器件的发展，拓展了活体能源材料的研究前沿。 "研究需要突破'纸面创新'，同时要找到切实可行的应用场景。"研究论文第一作者王新宇介绍，尽管生 物电池的技术概念新颖，但存在功率和输出电压波动（受细菌活性影响）两大局限，使得生物电池难以 胜任需要持续稳定供电的场景。 基于这些特性，团队瞄准了瞬时神经刺激这一精准医疗领域——通过集成电容器系统实现电能的精准调 控，成功开发出适用于神经调控的生物电池应用方案。 大鼠坐骨神经刺激实验结果显示，随着生物电池输出强度的梯度增加，诱发的动作电位和肌电信号幅度 呈现显著剂量依赖性增强。此外，通过调节生物电池的输出，大鼠血压成功出现明显下降，收缩压（高 压）降低23.5%，舒张压（ ...