
可吞咽纸电池为可生物降解医疗设备供电,在活猪胃内持续工作三天
可吞咽纸电池:让智能药丸在体内安全“退休”
可生物降解智能药丸有望让医生从体内监测和治疗患者,同时将风险降至最低。但一个关键瓶颈始终存在:如何为这些设备供电,又不留下需要二次取出的有毒电池? 近日,一项发表在 IEEE Spectrum 的研究给出了新答案——一种可吞咽的纸电池,在活猪胃内成功为无线 RFID 系统供电长达三天。
纸电池如何工作?
这种电池由 Mehmet Girayhan Say、Ada Erus 等人开发,核心思路是将电池的组成材料替换为可生物降解的物质。与传统的锂离子电池不同,它不依赖稀有金属或腐蚀性电解液,而是利用纸张等可降解基底和生物相容性材料构建电化学体系。当电池完成使命后,可在体内自然分解,无需手术取出。
在实验中,研究人员将电池植入活猪胃内,并连接到一个无线 RFID 系统。结果显示,电池持续供电三天,RFID 系统正常工作,实时传输数据。这意味着,智能药丸可以在消化道内长时间运行,同时将异物残留和毒性风险降到最低。
为什么这很重要?
当前的可吞服医疗设备,如胶囊内镜和 pH 监测器,大多依赖一次性电池或纽扣电池。这些电池要么电量有限,要么含有不可降解材料,可能引发电解液泄漏或需要内镜取出。纸电池的出现,为一次性、可降解的体内诊断和治疗设备打开了新的大门。
从行业背景看,可生物降解电子器件是近年来生物医学工程的热点方向。从可吸收心脏起搏器到可降解神经刺激器,研究者一直在寻找“用完即走”的电源方案。纸电池的突破在于,它不仅可降解,还能在胃酸等恶劣环境中稳定工作数天,这超出了许多早期原型的表现。
挑战与前景
当然,从猪到人还有距离。电池的功率输出、寿命和降解产物的长期安全性仍需进一步验证。此外,如何将电池与更多类型的医疗设备集成,例如传感器、给药泵或刺激电极,也是下一步的研究重点。
但这项概念验证已经足够令人兴奋:未来,你吞下一颗药丸,它会在体内监测你的健康,然后悄然消失,不留痕迹。 纸电池正是实现这一愿景的关键拼图。
研究团队:Mehmet Girayhan Say, Ada Erus, et al.
报道来源:IEEE Spectrum,Charles Q. Choi,2026年9月23日
