细菌造电池能精准调控神经血压

细菌造电池能精准调控神经血压，这是中国科学院深圳先进技术研究院等科研团队的一项重要研究成果。以下是具体介绍：研究成果：科研团队利用3D打印活体水凝胶技术，研制出直径仅20毫米的微型便携式微生物燃料电池。该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。电池的研制：    选择材料：研究团队基于希瓦氏菌，开发出一种3D打印活体水凝胶材料。该材料具有独特弹性特性，能构建复杂结构。研究人员将处于溶液状态的微生物封装于藻酸盐水凝胶中，又添加纳米纤维素、氧化石墨烯，提升了材料的机械强度和导电性能。    优化设计：受传统锂电池制造技术启发，采用阴阳极分离设计。以活体水凝胶作为阳极，含亚铁氰化钾的藻酸盐水凝胶作为阴极，通过3D打印技术制备出高性能电极结构，构建出微型生物电池系统。电池的性能：    稳定输出：微型电池可稳定输出450毫伏电压，能完成长达10次完整的“自充电—放电”供能循环。电池完成供能循环结束后，细菌存活率高达97%，连续运行100小时，细菌仍能保持90%以上的高存活率，生物相容性优异。    环保优势：生物电池具有出色的循环稳定性，能量损失极低，且避免了传统电池中钴、锂等稀缺金属以及有毒电解质的使用，环保优势显著。其能量密度为0.008瓦时每升、功率密度为8.31微瓦每平方厘米，基本能满足低功耗设备的供电需求。精准调控的验证：通过集成电容器系统，实现了对电能的精准调控，开发出适用于神经调控的生物电池应用方案。在大鼠坐骨神经刺激实验中，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显著增强。同时，通过调节生物电池的输出，大鼠的血压明显下降，收缩压降低23.5%，舒张压降低18.7%，刺激停止后，大鼠血压自主恢复基线水平。这验证了生物电池在神经干预治疗中的有效性，为高血压等疾病的精准神经调控提供了创新解决方案。