แบตเตอรี่ที่สลายตัวได้ในร่างกาย สำหรับอุปกรณ์แพทย์ชนิดกลืน

, , Leave a comment

นักวิจัยจาก MIT และทีมร่วมวิจัยพัฒนาแบตเตอรี่ขนาดเล็กที่ออกแบบให้จ่ายไฟแก่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในทางเดินอาหาร ก่อนค่อย ๆ สลายตัวหลังใช้งาน ผลงานเผยแพร่ในวารสาร Nature Chemical Engineering เมื่อวันที่ 21 กันยายน 2026 โดยมีการทดสอบในสุกรเพื่อศึกษาการทำงานของแบตเตอรี่และอุปกรณ์ที่ใช้ร่วมกัน

ภาพสรุปแบตเตอรี่ Mg–MoO₃ ในแคปซูล พร้อมการประยุกต์กับแท็ก RFID และการกระตุ้นกระเพาะอาหาร
ภาพสรุปแนวคิดแบตเตอรี่ Mg–MoO₃ สำหรับจ่ายไฟให้อุปกรณ์ชนิดกลืน เช่น ระบบ RFID และแคปซูลกระตุ้นกระเพาะอาหาร ซึ่งยังอยู่ในขั้นทดลองก่อนคลินิก หมายเหตุ: ผลทดลองรายงานว่า ghrelin เพิ่มขึ้น จึงควรเป็นลูกศรขึ้นแทนลูกศรลงในภาพ; ระยะ 4 เมตรเป็นการทดสอบในอากาศ ส่วนในสัตว์ใช้ระยะประมาณ 1.5 เมตร; ช่วง 40–90 วันรวมการทดสอบเร่งการสลาย ไม่ใช่เวลาที่พิสูจน์ในคน และอุปกรณ์ยังมีชิปหรือแผงวงจรที่ไม่สลาย (Nat Chem Eng 3, 509–521 (2026))

อุปกรณ์แพทย์ชนิดกลืน (ingestible devices) เปิดโอกาสให้เราตรวจวัดหรือกระตุ้นการทำงานภายในร่างกายผ่านแคปซูลขนาดเล็ก แต่สำหรับอุปกรณ์ที่ต้องใช้ไฟฟ้า แหล่งพลังงานก็เป็นโจทย์สำคัญ แบตเตอรี่ต้องมีขนาดเล็ก จ่ายไฟได้เพียงพอ และมีการป้องกันไม่ให้ส่วนประกอบภายในสัมผัสเนื้อเยื่อหากตัวหุ้มเสียหาย ทีมวิจัยจึงเลือกพัฒนาแบตเตอรี่จากวัสดุที่ร่างกายสามารถรับได้ในปริมาณจำกัด และออกแบบให้สลายตัวได้

แบตเตอรี่ทำงานอย่างไร

แบตเตอรี่ใช้โลหะผสมแมกนีเซียมเป็นขั้วแอโนด และวัสดุผสมโมลิบดีนัมไตรออกไซด์ (molybdenum trioxide; MoO₃) เป็นขั้วแคโทด ภายในมีอิเล็กโทรไลต์ช่วยในการเคลื่อนที่ของไอออน ส่วนตัวหุ้มใช้ไขธรรมชาติช่วยชะลอการสัมผัสของเหลวในกระเพาะอาหาร รุ่นขนาดใหญ่ให้แรงดันวงจรเปิดประมาณ 1.84 โวลต์ ซึ่งเป็นค่าที่วัดขณะยังไม่ได้ต่อโหลด จึงไม่ใช่แรงดันคงที่ตลอดการใช้งาน

จ่ายไฟให้แคปซูลทำอะไรได้บ้าง

ทีมวิจัยสาธิตการใช้งานสองแบบ แบบแรกคือแท็กระบุด้วยคลื่นวิทยุ (RFID) สำหรับตรวจจับเหตุการณ์ที่แคปซูลเข้าสู่ร่างกาย แบตเตอรี่ช่วยให้ระบบสื่อสารกับเครื่องอ่านภายนอกได้ โดยการทดลองในสัตว์รายงานระยะอ่านประมาณ 1.5 เมตร แนวคิดนี้อาจนำไปพัฒนาระบบติดตามการกินยาได้ในอนาคต

อีกแบบคือแคปซูลกระตุ้นเยื่อบุกระเพาะอาหารด้วยกระแสไฟฟ้าขนาดเล็ก การทดลองในสัตว์พบว่าการกระตุ้นนาน 20 นาทีทำให้ระดับเกรลิน (ghrelin) ซึ่งเป็นฮอร์โมนที่เกี่ยวข้องกับความหิว เพิ่มขึ้นได้ประมาณ 50% อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนระดับฮอร์โมนยังไม่ได้ยืนยันว่าจะช่วยให้ผู้ป่วยกินอาหารได้มากขึ้นหรือรักษาภาวะเบื่ออาหารได้จริง

ยังมีอะไรต้องพัฒนาต่อ

คำว่า bioresorbable ในงานนี้หมายถึงวัสดุที่สลายเป็นสารซึ่งร่างกายสามารถจัดการต่อได้ ไม่ได้หมายความว่าเป็นอาหาร นอกจากนี้อุปกรณ์ทั้งชุดยังไม่สลายทั้งหมด เช่น แผงวงจรของแคปซูลกระตุ้นกระเพาะอาหารยังคงอยู่และถูกขับออกในการทดสอบ ส่วนความสม่ำเสมอของการผลิต อายุการเก็บ และความปลอดภัยเมื่อใช้ในคนยังต้องศึกษาเพิ่มเติม

จุดที่น่าสนใจของงานนี้คือการออกแบบแหล่งพลังงานให้เหมาะกับช่วงเวลาที่อุปกรณ์ต้องทำงาน แล้วลดภาระจากวัสดุที่เหลืออยู่หลังใช้งาน เป็นอีกแนวทางของวิศวกรรมชีวการแพทย์ที่ควรติดตามว่าจะพัฒนาไปถึงการใช้งานในคนได้อย่างไร

บทความเรียบเรียงจาก

Say, M. G. และคณะ. Bioresorbable batteries for transient ingestible bioelectronics. Nature Chemical Engineering 3, 509–521 (2026).

ข่าวจาก MIT News

Leave a Reply

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องข้อมูลจำเป็นถูกทำเครื่องหมาย *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.