最近幾年中在醫(yī)療裝置和醫(yī)療模型兩方面的3D打印技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)變得越來越廣泛了，按照美國截肢者聯(lián)盟（Amputee Coalition）的數(shù)據(jù)顯示，在美國全境就有大約220萬人在使用著3D打印而出的假肢，而且伴隨著生物3D打印機(jī)這種醫(yī)療裝置的出現(xiàn)和不斷發(fā)展，3D打印人體活器官會(huì)成為未來移植器官的發(fā)展方向之一。

△MIT（麻省理工學(xué)院）推出可食用的、專門吸收紐扣電池膠囊機(jī)器人

現(xiàn)如今，來自美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)（Carnegie Mellon University）教授Christopher Bettinger帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)和澳大利亞的一位大學(xué)教授Panhuis更是結(jié)合3D打印技術(shù)，分別研制了一款能被人體吞食并且能被消化掉的微型電池，微型醫(yī)療設(shè)置的應(yīng)用有望因此進(jìn)一步得到拓寬。

人們最早研制可吞食的醫(yī)療裝置已經(jīng)有40多年歷史，主要是為了把能夠監(jiān)測(cè)人體狀況以及各種健康參數(shù)的傳感器送入人體，然后把相對(duì)精確的數(shù)據(jù)無線傳輸給醫(yī)生，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)藥物的遞送和治療。但早期的可吞食的醫(yī)療裝置或多或少對(duì)人體都有一定危害，主要原因包括其供電系統(tǒng)也就是電池中含有重金屬成分，萬一電離出氫氧化物，將會(huì)對(duì)人體器官產(chǎn)生極大的傷害。

Bettinger帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)研制的可食用電池被放置在3D打印的膠囊里，外表與我們平常吃的膠囊藥片差不多，故取名為“膠囊電池”。膠囊電池的成分主要來自存在于人體皮膚、毛發(fā)和眼睛中的黑色素，黑色素的主要功能是用于吸收紫外線保護(hù)人體。

黑色素最早應(yīng)用于電池是在2009年，尼泊爾的一名學(xué)生米蘭·卡爾基與同學(xué)一起研制出全球首個(gè)“太陽能發(fā)絲電池板”，首次嘗試用頭發(fā)替換太陽能板上的硅材料。這使得人們意識(shí)到頭發(fā)中的黑色素能夠綁定和解除綁定金屬離子，與電池的功能一樣。所以黑色素在被吞入人體后，能夠與胃液中帶有正負(fù)電荷的分子或原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而在醫(yī)療裝置中產(chǎn)生電流。

△米蘭·卡爾基與同學(xué)研制出全球首個(gè)“太陽能發(fā)絲電池板”

“我們所用的黑色素實(shí)際上就是墨魚汁中同樣的色素，如果你曾經(jīng)吃過墨魚汁面的話，你消化過的黑色素遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于膠囊電池中的含量?！盋hristopher Bettinger 2015年在美國化學(xué)學(xué)會(huì)（ACS）第252次全國會(huì)議與博覽會(huì)上說道。他稱實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明一個(gè)膠囊電池可以為一個(gè)額定功率5毫瓦的電子設(shè)備供電長達(dá)18個(gè)小時(shí)，完全足夠用于給微型醫(yī)療傳感器裝置供電，還可以重復(fù)使用。

△膠囊電池外表看起來完全是一個(gè)普通的透明膠囊藥片

除此之外，Christopher Bettinger領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)還在研制一種以果膠為主要原料的可食用電池，這種果膠主要被用于生產(chǎn)果醬和果凍。

△“澳洲臭豆腐”vegemite被作為導(dǎo)電電路點(diǎn)亮LED燈

而Panhuis研制的電池原料則直接來自于一種食物——vegemite。據(jù)《每日郵報(bào)》報(bào)道，vegemite是一種風(fēng)靡澳大利亞的食物醬，被當(dāng)?shù)厝A人稱為“澳洲臭豆腐”，味道偏咸。除了自身攜帶的離子成分，它還含有一定的水分，所以不僅發(fā)電率高而且易于打印塑形。目前他們的實(shí)驗(yàn)證明，把3D打印的vegemite作為導(dǎo)電電路，連接在LED燈和電池之間?？梢灾苯狱c(diǎn)亮LED燈。

來源：中國3D打印網(wǎng)