JP2009536441A - 埋め込み型ボルタ電池 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2006年5月5日に出願した米国仮出願番号60/797,680の利益を主張する。その開示は、その全てについて参照によってここに組み込まれる。
本発明は、日常的に指にランセットを刺すことの必要を伴うことなく血糖値を監視するための埋め込み型グルコース測定器を提供する。問題の解決策は、体液内の生体物質によって電力を供給するバッテリのより一般的な発明を提供する。
埋め込み部は、酸化還元反応部の半分が生物反応を生じない殻に含まれているボルタ電池である。その殻の生物反応が生じないという性質は、殻に対して免疫反応が起こる(アレルギー反応、過敏症、繊維症、ボルタ電池の免疫破壊が起こることなど)ことから被験体を回避し、さらに、カソード環境からアノード環境の分離を可能にする。
「カソード」は一般にカソード環境である。ボルタ電池の殻内に含まれるカソードが少なくとも一つ存在する。そのカソードは還元半反応(reduction half-reaction)を起こすイオン溶液と接触する。カソードは望ましくは磁気を帯びておらず、そして、これらに限定しないが、銀、アルミニウム、鉛、マグネシウム、プラチナ、金、酸化スズ、二酸化チタン、タングステン、そして、ステンレス鋼、黄銅、半金属、半導体のような非磁性の合金などの金属から形成される。カソードは、還元反応において作用する能力がある非金属から形成することも可能である。ある実施例において、ボルタ電池は単一のカソードを備える。他の実施例において、ボルタ電池は、複数のカソード又はカソードとしてそれ自身が機能するカソード環境を備える。
ボルタ電池のイオン溶液は、銀ジアンミン錯体[Ag(NH3)2 +]、銀、銅、鉄塩を含むことができる。イオン溶液における銀の使用は、以下でより完全に説明される。
殻の外部表面に少なくとも一つのアノードが存在する。そのアノードは体液と接触し、酸化反応を発生させる。アノードは望ましくは、非磁性の金属から形成される。その非磁性の金属は、これらに限定しないが、銀、アルミニウム、鉛、マグネシウム、プラチナ、金、酸化スズ、二酸化チタン、タングステン、そして、ステンレス鋼、黄銅、半金属、半導体のような非磁性の合金などである。アノードは、酸化反応において作用する能力がある非金属から形成することも可能である。ある実施例において、ボルタ電池は単一のアノードを備える。他の実施例において、ボルタ電池は、複数のアノードを備える。本発明のアノードは、酵素と錯体を形成することができる。その酵素は、関心のある生体物質の酸化に触媒作用を及ぼす。オキシダーゼは、技術的に既知であり、最適な特定のシステム用に適切に選択され得る。酵素のアノードへの結合はまた、技術的に既知であり、任意の既知の手段によって選択され得る。例えば、酵素は透過層に適用することができ、そして、その透過層は選択的に安定剤(stabilizers)を含むことが可能である。酵素はまた、この層において固定化させることが可能である。
カソード及びアノードは、コネクタによって他の一つに接続される。コネクタは、例えば、ワイヤとすることができるが、アノードからカソードへの電流の流入を可能にする任意の接続部とすることもできる。コネクタは望ましくは、非磁性の導電性金属から形成される。コネクタはまた、接続部に沿って抵抗を具備するコンポーネントを備える。コンポーネントは、例えば、単一のレジスタとすることができる。コンポーネントは、電流を電波に変換するマイクロ無線のような無線送信機とすることも可能である。コンポーネントは、ボルタ電池によって電力が供給される、その他の装置とすることも可能である。
塩橋には殻内に任意の開口部が存在する。開口部は、小イオンの通過を可能にする。塩橋には、殻内において小さい孔を存在させることができ、選択的に小イオンの通過を可能にする。ボルタ電池の殻は、少なくとも一つの塩橋を備える。ある実施例において、殻は複数の塩橋を備える。他の実施例において、殻は半透過性であり、殻は、事実上、多数の塩橋を備えることとなる。
ボルタ電池は任意で、生物学的に適合した境界層である不活性境界層をさらに含むことが可能である。その不活性境界層は、殻の外部表面上のアノードに配置される。不活性境界層は、巨大分子のアノードへのアクセスを抑制し、アノードに到達するように小イオンの通過のみを可能にする。この層は、ボルタ電池のバイオファウリングを防止するよう境界を形成する。ある実施例において、境界層はアノードのみを覆う。他の実施例において、境界層は、殻の表面上の層として適用される。このような場合は、境界層の適用の結果、殻の塩橋の障害物が存在しないこととなる。一般に、バイオファウリングを防止する境界層には任意のものを用いることができる。境界層は立体障害、サイズ排除、表面張力、物質移動、その他任意の技術的に既知である手段によって機能することができる。例えば、境界層は、多孔質ポリマーから成るものとすることが可能であり、その多孔質ポリマーは、巨大分子を排除するが、グルコース及び他の検体の通過を可能にする。ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリ(エチレンテレフタル酸エステル)(PET)、そして、脂質層などの物質を採用することが可能である。
ボルタ電池は被験体の体内、望ましくは皮下に埋め込まれており、ボルタ電池が生成した信号を検出する外部装置への容易なアクセスを可能にする。一般に、外部装置は、ボルタ電池から信号を検出し、アウトプットを出力する。ある実施例において、検出対象の信号は電流である。他の実施例において、検出対象の信号は無線である。他の実施例において、信号は磁束である(外部装置が、インダクタンスを通して、埋め込まれた装置に対して、問い合わせすることを可能にする)。他の実施例において、埋め込まれたボルタ電池から遠隔測定的に信号を受信する。外部装置は回路を備えることが可能であり、その回路は、装置から受信したデータを基準化し、フィルターにかけ、クリーニングを行い、平滑化し、増幅し、又は、記憶する。外部装置はまた、受信データを分析することができ、ボルタ電池が検出した検体の濃度を計算することが可能である。例えば、外部装置は、外部装置によって実行されるプログラムによる計算及び/又はアルゴリズムに基づいて、ボルタ電池が検出した血糖濃度を計算することができる。外部装置はデータを記憶することも可能であり、データを他の装置(例えば、コンピュータ、モニター、アラーム、携帯電話、ブラックベリー(商標)などのような無線手持ち型装置など)へ送信することもさらに可能である。この外部装置の機能は制限されず、ボルタ電池の利用のために適切かつ有用な任意のものとすることできる。
本発明のボルタ電池の原理は、幅広い適用性を有し、生体物質の酸化を検出可能な信号へ変換する装置として用いることが可能である。従って、本発明のボルタ電池は、多種多様な検体のための検出装置として用いることができる。本発明のボルタ電池は、少なくとも一つの検体を検出可能であり、複数の検体を検出するよう構成させることができる。検出対象の検体は、ボルタ電池のアノードにおいて酸化可能な任意の生体物質を含むことができる。生体物質はこれらに限定しないが、グルコース、糖、脂肪酸、コレステロール、脂質、ポリヌクレオチド、アミノ酸(フェニールケトン尿症患者におけるフェニルアラニン)、ポリペプチド(例えば、エストロゲン、プロゲステロン、テストステロン、成長ホルモン、甲状腺ホルモンのようなホルモン(例えば、ホルモン療法、妊娠、そして、排卵検出中の場合に、監視することができる)、転移又は再発を検知するために監視可能な癌細胞の癌特異的タンパク質マーカー、前立腺特異抗原(PSA)のような病気の初期マーカーを含む)を含む。検体は、クマディン(商標)や合成プロスタサイクリンなどのような薬剤とすることもできる。
ボルタ電池は、酸化還元反応を介して電流を生成し、電圧発生及びこれに伴う電流については、ネルンストの式で説明される。
E = E0 - RT/nF ln Qc
ここで、Eは反応によって生成されたポテンシャル(例えば、電圧)、E0は2電極間の標準電位、Rは一般気体定数、Tは絶対温度、nは電極反応の電荷数(反応における電荷のモルの数)、Fはファラデー定数である。Qcは、電極反応における酸化側に現れる化学種の濃度に対する、電極反応における還元側に現れる化学種の濃度の比率を示す(lnの表記は、生成したポテンシャルが、この比率の自然対数に関連しているということを意味する)。
2 Ag(NH3)2 + + e- → Ag + 2 (NH3) Eo red = 0.373 V
+ C 6 H 12 O 6 + H 2 O → C 6 H 12 O 7 + 2 H + + 2e - E o ox = 0.600 V
2 Ag(NH3)2 + + C6H12O6 + H2O → 2 Ag + C6H12O7 + 2 NH4 + Eo = 0.973 V
この還元酸化反応の組み合わせは、トレンス反応として既知であり、溶液中の銀イオンから鏡面を生成する古くからの手段である。
Ag+ + e- → Ag Eo red = 0.800 V
そして、グルコース分子の単純還元における半電池電位は以下のように示される。
C6H12O6 + H2O → C6H12O7 + 2 H+ + 2 e- Eo ox = -0.050 V
グルコース分子の単純酸化は熱力学的に不向きであるように思えるが(マイナスであるため自発的には発生しない)、0,750Vである反応全体の全電池電位は、熱力学的に有効であり自発的に発生し、反応全体によって全体的に正の電気(プラスである)を供給する。
Ag(NH3)2 + + e- → Ag + 2 NH3 Eo red = 0.373 V
C6H12O6 + H2O → C6H12O7 + 2 H+ + 2 e- Eo ox = 0.600 V
2 Ag(NH3)2 + + C6H12O6 + H2O → 2 Ag + C6H12O7 + 2 NH4 + Eo = 0.973 V
(a)ベータ酸化、脱炭酸、加水分解/水酸化などによる脂肪酸(トリアシルグリセロール、プロスタグランジン、ステロイドなど)
(b)加水分解、アセチルcoAへの変換、酸化、解糖、クエン酸回路などによる炭水化物(単糖類、アルドース、ケトース、二糖類、オリゴ糖、ホモ多糖、ヘテロ多糖類、配糖体、複合糖質など)
(c)アミノ基転移、脱アミノ反応/酸化的脱アミノ反応、酸化的脱炭酸反応、脱水素化などによるアミノ酸(グルコース生成、ケトン原性、オキサロ酢酸生成、アルファ-ケトグルタル酸生成、ピルビン酸塩及びフマル酸塩生成、サクシニルCo生成、アセチルcoA生成、そして、アセトアセチルCoA生成など)及びタンパク質(糖タンパク質、リポタンパク質を含む)
(d)酸化、加水分解、変換などによる(蓄えられた脂肪の動員からの)グリセロール、ピルビン酸塩/乳酸塩、ATP/ADP、そして、ケトン体(アセトアセテート、ベータ-ヒドロキシ酪酸塩、アセトン)のようなその他の高エネルギー生体分子及び代謝体
錯体Iは、NAD+/NADH、FMN/FMNH2、NADHデヒドロゲナーゼを含む。
錯体IIは、NAD+/NADH、FAD/FADH2、フマル酸エステル/コハク酸エステル、コハク酸デヒドロゲナーゼ、アシルCoAデヒドロゲナーゼを含む。
補酵素Q: キニーネ誘導体(また、生物系において至る所に存在している事から、ユビキノンとしても知られている)は、FMNH2及びFADH2の両方を酸化させ(それらから電子を取得し)、それらを錯体IIII及び錯体IVに移動させる。
水素イオン(陽イオン、陰イオンともに)は、血流内で容易に利用でき、反応領域を灌流するほど十分に小さく、反応物質間の水素イオンのやりとりを介して電子の移動を可能にさせる。FMN/FMNH2対は、NADHをNAD+に酸化させる(FMNをFMNH2に還元することによって)電子伝達系における可逆的中間体である。次に、この酸化還元反応により電子は、FMNH2から補酵素Qへ、FMNへのFMNH2の酸化及びCoQH2へのCoQの還元を通じて移動する。同様に、FADH2をFADHへ酸化し、CoQをCoQH2に還元する。
錯体IIIは、(還元によって)補酵素Qから電子を受け、CoQH2からCoQへ酸化するシトクロムbを含む。
シトクロムcは、錯体IIIから錯体IVへ電子を移動させる。
錯体IVは、シトクロムa+a3を含み、シトクロムcから電子を(還元によって)受け、シトクロムcの金属族を酸化する。シトクロムa+a3は、シトクロムのみであり、そのシトクロムにおいて、ヘム鉄は、容易にO2と反応することが可能である遊離リガンドを有する。このシトクロムはまた、反応に必要な結合済み銅原子を含む。電子は、H2Oに還元するO2に移動し、そのO2はシトクロムa+a3の金属族を酸化させる。
他の実施例として、O2分子(及び水素イオン)は、殻の細孔/塩橋によって自然に灌流し、カソードにおけるH20への還元に利用が可能である。O2分子は、殻の外側のアノードにおいて、酸素がそこで十分に利用可能であるにも関わらず、十分には還元されない。理由は、(1)反応する遊離リガンドであるシトクロム鉄部分が存在しないからであり、(2)電子伝達系は、源泉から離れるように機能するからである。つまり、いったん、電子が水素イオンを介して系内の次の中間体に引き継がれると、電子は、熱力学的に不利であるため、系の源泉へ逆行して移動することはできないからである。電子は、シトクロムa+a3に依存して流れる。シトクロムa+a3は、カソードで酸素に反応する未使用の電子の迅速な供給を提供する。酸化還元対を分離すること、そして、電子伝達系における最初の構成要素への電子の不加逆的な流れを促進することによって、カソードにおける酸素は、電子となり、さらに、電子を受け取りそこで簡単に利用可能となる。
Claims (60)
- 被験体の体内において使用するためのボルタ電池であって、
内部仕切りを定義し、内側表面及び外側表面を有する生物的に不活性な殻であって、該内部仕切りは還元反応を仲介するイオン溶液を含み、該内側表面は該イオン溶液と接触する、前記生物的に不活性な殻と、
前記殻内にあり、前記イオン溶液に接触するカソード環境と、
前記殻の前記外側表面に取り付けられたアノード環境であって、体液と接触し、該体液内の少なくとも一つの酸化性生体物質を用いた酸化反応から電子を受け取る前記アノード環境と、
前記アノード環境と前記カソード環境とを接続するコネクタと、
前記アノードと前記カソードとの間で前記コネクタに沿って配置された抵抗を具備するコンポーネントと、
前記殻内に配置され、前記内部仕切りと前記体液との間でイオンの通過を可能にする少なくとも一つの塩橋と、
を備えるボルタ電池。 - 前記カソード環境は、少なくとも一つのカソードを備えることを特徴とする請求項1に記載のボルタ電池。
- 前記アノード環境は、少なくとも一つのアノードを備えることを特徴とする請求項1に記載のボルタ電池。
- 前記アノード環境は、少なくとも一つのアノードを備えることを特徴とする請求項2に記載のボルタ電池。
- 前記酸化性生体物質は、炭水化物、コレステロール、脂肪酸、アミノ酸、ポリペプチド、脂質、ホルモン、及び、ポリヌクレオチドから成る群から選択されることを特徴とする請求項1に記載のボルタ電池。
- 前記炭水化物は、グルコースであることを特徴とする請求項5に記載のボルタ電池。
- 前記ホルモンは、エストロゲン、プロゲステロン、テストステロン、成長ホルモン、甲状腺ホルモンから成る群から選択されることを特徴とする請求項5に記載のボルタ電池。
- 前記ポリペプチドは、前立腺特異抗原又は癌特異的ポリペプチドであることを特徴とする請求項5に記載のボルタ電池。
- 前記イオン溶液は、ジアンミン銀錯体[Ag(NH3)2] +、銀、銅、鉄塩を含むことを特徴とする請求項1に記載のボルタ電池。
- 複数のカソードを備えることを特徴とする請求項1に記載のボルタ電池。
- 複数のアノードを備えることを特徴とする請求項1に記載のボルタ電池。
- 複数のカソードを備えることを特徴とする請求項11に記載のボルタ電池。
- 前記殻は、複数の塩橋を含むことを特徴とする請求項1に記載のボルタ電池。
- 前記コネクタは、ワイヤであることを特徴とする請求項1に記載のボルタ電池。
- 前記カソードは、非磁性の金属であることを特徴とする請求項1に記載のボルタ電池。
- 前記カソードは、銀、アルミニウム、鉛、マグネシウム、プラチナ、金、酸化スズ、二酸化チタン、タングステン、非磁性合金、半導体、半金属、有機金属錯体から成る群から選択されることを特徴とする請求項2に記載のボルタ電池。
- 前記殻は、不透過性の物質から形成されることを特徴とする請求項1に記載のボルタ電池。
- 前記殻は、半透過性の物質から形成されることを特徴とする請求項1に記載のボルタ電池。
- バイオファウリングを起こす分子を排除するよう選択的透過性を有する不活性なバリアをさらに備え、該バリアは前記アノードを覆うことを特徴とする請求項1に記載のボルタ電池。
- 前記バリアは、前記殻の前記外側表面を覆う層を備えることを特徴とする請求項19に記載のボルタ電池。
- 抵抗を具備する前記コンポーネントは、マイクロ無線又はマイクロプロセッサから成る群から選択されることを特徴とする請求項1に記載のボルタ電池。
- 前記アノードは、アンモニア(NH3)分子と錯体を形成することを特徴とする請求項3に記載のボルタ電池。
- 前記アノードは、前記酸化性生体物質を酸化させる酵素を含むことを特徴とする請求項3に記載のボルタ電池。
- 前記酵素は、グルコースオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、ヘキソースオキシダーゼ、1-アミノ酸オキシダーゼ、D-アミノ酸オキシダーゼ、ウリカーゼ、乳酸オキシダーゼ、コリンオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、ウリカーゼ、キサンチンオキシダーゼ、ビリルビンオキシダーゼ、グルタミン酸オキシダーゼ、ポリアミンオキシダーゼから成る群から選択されることを特徴とする請求項18に記載のボルタ電池。
- 前記殻の外部表面に配置され、前記アノード環境上に層状に重ねられ、複数の酸化性生体物質を酸化させる複数の代謝酵素及び代謝共同因子を含む代謝環境をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のボルタ電池。
- 前記代謝環境は、オキシドレダクターゼ、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、リガーゼ、補酵素、共同因子、補欠分子族から成る群から選択された代謝酵素及び代謝共同因子を含むことを特徴とする請求項25に記載のボルタ電池。
- 複数の前記代謝酵素及び前記代謝共同因子は、オキシダーゼ、レダクターゼ、デヒドロゲナーゼ、シンターゼ、クエン酸回路酵素、NAD+/NADH、FMN/FMNH2、NADHデヒドロゲナーゼ、FAD/FADH2、フマル酸エステル/コハク酸エステル、コハク酸デヒドロゲナーゼ、アシルCoAデヒドロゲナーゼ、ユビキノンを含むことを特徴とする請求項26に記載のボルタ電池。
- 前記カソード環境は、シトクロムb、シトクロムc、シトクロムa+a3、鉄を含有するポルフィリン、ユビキノンを含むことを特徴とする請求項27に記載のボルタ電池。
- 単一層は、前記代謝環境及び前記アノード環境を含むことを特徴とする請求項25に記載のボルタ電池。
- 前記代謝環境は、不透過性の境界層によって前記代謝環境から分離している前記アノード環境の外側部分上の層に配置され、前記体液に接触しており、前記境界層は、ある検体のためのレセプタに操作可能に接続されているゲートチャンネルを備え、前記レセプタは前記チャンネルと前記体液との間に広がっており、前記検体が前記レセプタと結びつくことにより、前記チャンネルを開くようにし、さらに、アノード環境へ電子を流すようにすることを特徴とする請求項25に記載のボルタ電池。
- 前記アノード環境は、前記アノード環境と前記体液との間に不透過性の境界層を備え、
前記境界層は、ある検体のためのレセプタに操作可能に接続されるゲートチャンネルを備え、前記レセプタは前記チャンネルと前記体液との間に広がっており、前記検体が前記レセプタと結びつくことにより、前記チャンネルを開くようにし、さらに、前記アノード環境へ前記酸化性生体物質を流すようにすることを特徴とする請求項28に記載のボルタ電池。 - 第1のコンポーネント及び第2のコンポーネントを備える埋め込み型グルコース測定器であって、
前記第1のコンポーネントは、
内部仕切りを定義し、内側表面及び外側表面を有する生物的に不活性な殻であって、該内部仕切りは還元反応を仲介するイオン溶液を含み、該内側表面は該イオン溶液と接触する、前記生物的に不活性な殻と、
前記殻内にあり、前記イオン溶液に接触するカソード環境と、
前記殻の前記外側表面上のアノード環境であって、体液と接触し、該体液内のグルコースの酸化反応から電子を受け取る前記アノード環境と、
前記アノード環境と前記カソード環境とを接続するコネクタと、
前記アノード環境と前記カソード環境との間で前記コネクタに沿って配置された抵抗を具備するコンポーネントと、
前記殻内に配置され、前記内部仕切りと前記殻の外側部分とを接続する少なくとも一つの塩橋と、
を備え、
前記第2のコンポーネントは、
検出装置を備え、
前記検出装置は、前記第1の装置から信号を検出し、前記被験体内の血糖値に関連する値を提供することを特徴とするグルコース測定器。 - 前記カソード環境は、少なくとも一つのカソードを備えることを特徴とする請求項32に記載のグルコース測定器。
- 前記アノード環境は、少なくとも一つのアノードを備えることを特徴とする請求項32に記載のグルコース測定器。
- 前記カソード環境は、少なくとも一つのカソードを備えることを特徴とする請求項34に記載のグルコース測定器。
- 前記第2のコンポーネントは電流計であることを特徴とする請求項32に記載のグルコース測定器。
- 抵抗を具備する前記コンポーネントは、マイクロ無線又はマイクロプロセッサであることを特徴とする請求項32に記載のグルコース測定器。
- 前記アノードを覆い、小イオンのために選択的透過性を有する不活性なバリア層をさらに備えることを特徴とする請求項32に記載のグルコース測定器。
- 前記アノード環境はグルコースオキシダーゼを含むことを特徴とする請求項32に記載のグルコース測定器。
- 前記グルコースオキシダーゼは、少なくとも一つのアノードに錯体を形成することを特徴とする請求項39に記載のグルコース測定器。
- 前記アノード環境はアンモニアを含むことを特徴とする請求項32に記載のグルコース測定器。
- 前記アンモニアは、少なくとも一つのアノードに錯体を形成することを特徴とする請求項41に記載のグルコース測定器。
- 前記イオン溶液は、ジアンミン銀錯体[Ag(NH3)2] +、銀、銅、鉄塩を含むことを特徴とする請求項32に記載のグルコース測定器。
- 前記殻は、複数の塩橋を含むことを特徴とする請求項32に記載のグルコース測定器。
- 前記コネクタは、ワイヤであることを特徴とする請求項32に記載のグルコース測定器。
- 前記カソードは、非磁性の金属であることを特徴とする請求項33に記載のグルコース測定器。
- 前記カソードは、銀、アルミニウム、鉛、マグネシウム、プラチナ、金、酸化スズ、二酸化チタン、タングステン、非磁性合金、半導体、半金属、有機金属錯体から成る群から選択されることを特徴とする請求項33に記載のグルコース測定器。
- 前記殻は、不透過性の物質から形成されることを特徴とする請求項32に記載のグルコース測定器。
- 前記殻は、半透過性の物質から形成されることを特徴とする請求項32に記載のグルコース測定器。
- バイオファウリングを起こす分子を排除するよう選択的透過性を有する不活性なバリアをさらに備え、該バリアは前記アノードを覆うことを特徴とする請求項32に記載のグルコース測定器。
- 前記バリアは、前記殻の前記外側表面を覆う層を備えることを特徴とする請求項50に記載のグルコース測定器。
- 血糖値を測定する方法であって、
被験体の体内に第1の装置が埋め込まれており、これによって血液と該第1の装置が接触し、
前記第1の装置が、前記血液内のグルコースと接触することを可能にし、これによって前記第1の装置と接触するグルコースの酸化が、前記第1装置内に電流を発生させ、
第2の装置を用いて、前記電流を検出することを含み、
前記第1の装置は、請求項32に記載のグルコース測定器を備え、かつ、
前記第2の装置は、電流を検出し、前記被験体内の血糖値のしるしを提供することを特徴とする方法。 - 前記第2の装置は、電流計であることを特徴とする請求項52に記載の方法。
- 抵抗を具備する前記コンポーネントは無線エミッターであり、前記第2の装置は無線受信機であることを特徴とする請求項52に記載の方法。
- 埋め込み型医療装置に電力を供給する方法であって、
請求項1に記載の少なくとも一つのボルタ電池に前記装置を接続することを含む方法。 - 複数のボルタ電池は、並列に備えられることを特徴とする請求項55に記載の方法。
- 被験体の体内において使用するためのボルタ電池であって、
内部仕切りを定義し、内側表面及び外側表面を有する生物的に不活性な殻であって、該内部仕切りは酸化反応を仲介する溶液を含み、該内側表面は該溶液と接触する、前記生物的に不活性な殻と、
電子供与体、抗酸化物質、又は、活性還元体を含み、前記殻内にあるアノード環境と、
前記殻の前記外側表面上にあり、体液と接触するカソード環境と、
前記アノード環境と前記カソード環境とを接続するコネクタと、
前記アノードと前記カソードとの間で前記コネクタに沿って配置された抵抗を具備するコンポーネントと、
前記殻内に配置され、前記内部仕切りと前記体液との間でイオンの通過を可能にする少なくとも一つの塩橋と、
を備えるボルタ電池。 - 前記電子供与体は、NADH、FADH2、及び、FMNH2を含むことを特徴とする請求項57に記載のボルタ電池。
- 前記抗酸化物質は、グルタチオン又はアスコルビン酸塩を含むことを特徴とする請求項57に記載のボルタ電池。
- 前記活性還元体は、水素化ホウ素ナトリウムを含むことを特徴とする請求項57に記載のボルタ電池。
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