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Freitag, 24.03.2017
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Strom aus Urin

Mini-Batterie für diagnostische Biochips entwickelt

Physiker in Singapur haben eine ganz neue Energiequelle entdeckt: Urin. Sie entwickelten eine winzige Batterie, die Elektrizität erzeugt, wenn sie mit Urin benässt wird. Eingesetzt werden soll sie in medizinischen Einmal-Teststreifen beispielsweise für Diabetes.
Teststreifen

Teststreifen

Wissenschaftler sind weltweit auf der Suche nach immer kleineren, in Masse produzierbaren Biochips für Schnelltests, die Krankheiten erkennen und sofort die Ergebnisse liefern können. Besonders beliebt als Testobjekt ist dabei der Urin, da seine Zusammensetzung wichtige Hinweise auf mögliche Erkrankungen geben kann. Doch bisher fehlte für moderne Biochip-Tests eine Energiequelle, die klein und genauso billig herzustellen ist, wie die Biochips selbst.


Ki Bang Lee, Leiter einer Forschergruppe vom Institut für Bio- und Nanotechnologie in Singapur, hat nun gemeinsam mit seinen Mitarbeitern eine aus Papier bestehende Batterie entwickelt, die genau die gesuchten Eigenschaften aufweist: Sie ist klein, billig und nutzt zudem auch noch genau den Stoff, der getestet werden soll als Energiequelle. Im Prinzip besteht sie aus einer mit Kupferchlorid getränkten Papierschicht, das zwischen zwei Streifen aus Magnesium und Kupfer gespannt ist. Dieses „Sandwich“ ist von außen als Schutz mit einem transparentem Kunststofffilm überzogen.

In Versuchen benetzten die Forscher die Batterie mit 0,2 Milliliter Urin und es entstand ein Strom der Spannung von 1,5 Volt und einer Leistung von 1,5 MilliWatt – ausreichend für einen Biotest. Verändert man die Geometrie und Materialien, lässt sich, so Lee, die Leistung auch noch verändern und erhöhen.


„Unsere Urin-aktivierte Batterie kann in Biochip-Systeme für die medizinische Diagnostik integriert werden“, erklärt der Wissenschaftler, der seine Ergebnisse im Fachmagazin Journal of Micromechanics and Microengineering veröffentlicht hat. „Diese voll integrierten Biochip-Systeme haben ein großes Marktpotenzial.“ Nach Ansicht des Forschers werden die Menschen in Zukunft ihre Gesundheit primär mit solchen Einmalsystemen verschiedenster Art überwachen.
(Institute of Physics, 15.08.2005 - NPO)
 
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