Schluckbare Batterie: MIT-Zelle versorgt Medizinkapseln 72 Stunden lang
Veröffentlicht am: 02.10.2026 um 12:42 Uhr | Redaktion boerse-global.de
Schluckbare elektronische Kapseln eröffnen der medizinischen Diagnostik und Therapie neue Möglichkeiten, stoßen bei der internen Stromversorgung jedoch regelmäßig an Grenzen. Konventionelle Batterien bergen bei Beschädigung oder Verbleib im Gastrointestinaltrakt gesundheitliche Risiken.
Eine am 30. September 2026 in der Fachzeitschrift Nature Chemical Engineering veröffentlichte Studie eines Forschungsteams des Massachusetts Institute of Technology (MIT) demonstriert nun das Potenzial vollständig bioresorbierbarer Batteriezellen, die schluckbare Medizingeräte im Magen-Darm-Trakt antreiben und sich danach auflösen können.
Aufbau und Funktionsweise der bioresorbierbaren Stromquelle
Das MIT-Team um Giovanni Traverso und Studienleiter Mehmet Girayhan Say entwickelte eine papierbasierte Batterie auf Grundlage bioverträglicher Materialien. Der Energiespeicher nutzt eine Anode aus einer Magnesiumlegierung sowie eine Molybdäntrioxid-Kathode, die auf einem Papierträger mit Aktivkohle und Zellulose-Nanofasern aufgebracht ist.
Als Elektrolyt dient eine Mischung aus geschmolzenem Cholinchlorid und Milchsäure. Umgeben ist die Konstruktion von einer Schutzschicht aus Bienenwachs für kürzere oder Pflanzenwachs für längere Betriebszeiten. Über die Dicke der Schichten lässt sich die Haltbarkeit von Tagen bis zu Wochen regulieren.
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Die Batterie erreicht eine Spitzenspannung von 1,84 V, womit sie leicht über dem Niveau herkömmlicher Alkalibatterien liegt. Entwickelt wurden zwei Formate: eine Rundzelle mit einem Durchmesser von 7,5 Millimetern für Standardkapseln sowie eine stabförmige Version mit 24 Millimetern Länge für Anwendungen mit höherem Leistungsbedarf.
Die Kapselvariante hielt bei kontinuierlicher Entladung über einen Tag hinweg eine Spannung von etwa 1,6 V aufrecht. In simulierter Magensäure baute sich die Zelle über einen Zeitraum von Wochen bis Monaten vollständig ab.
Erfolgreiche Erprobung im Tiermodell
Im Tiermodell an Schweinen, deren Verdauungstrakt dem menschlichen stark ähnelt, überprüften die Forschenden die Funktionsfähigkeit unter realen Bedingungen. Nach endoskopischer Platzierung im Magen lieferte die Batterie über 72 Stunden hinweg verlässlich Energie. Die Spannung sank dabei schrittweise von 1,84 V auf 1,45 V ab.
Getestet wurden zwei medizinische Demonstratoren:
- Ein Ortungs- und RFID-Tag übertrug kontinuierlich Signale aus dem Magen an einen Empfänger in 1,5 Metern Entfernung, wobei die Reichweite passive Tags übertraf.
- Eine Stimulationskapsel verabreichte über 20 Minuten hinweg elektrische Impulse an die Magenwand.
Die Anwendung führte zu einem Anstieg des Ghrelin-Spiegels – des sogenannten Hungerhormons – um rund 50 Prozent, ohne nachweisbare Gewebeschäden hervorzurufen.
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Toxikologische Einordnung und verbleibende Hürden
Die Sicherheit der Abbauprodukte bildete einen Schwerpunkt der Untersuchung. Die im Betrieb freigesetzten Mengen an Magnesium und Molybdän blieben laut den Autoren unterhalb der täglich tolerierbaren Aufnahmegrenzen.
Fachmedien wiesen parallel darauf hin, dass Molybdäntrioxid zwar toxikologische Risiken berge, die eingesetzten Dosen jedoch minimal seien. Frühere Versuche mit abbaubaren Batterien, etwa auf Basis von Vitamin B2, Algen oder Pilzen wie der Samtigen Tramete, hatten sich oft zu rasch aufgelöst oder boten zu wenig Leistung.
Trotz der Fortschritte betonen nicht an der Studie beteiligte Fachleute die experimentelle Phase der Technik. Kourosh Kalantar-Zadeh von der University of Sydney merkte an, dass die bereitgestellte Energie für grundlegende integrierte Schaltkreise ausreiche.
Yasser Khan von der University of Southern California verwies darauf, dass die Energieversorgung im Körperinneren eine der komplexesten Aufgaben bleibe und sich das System noch in präklinischen Tests befinde.
Zudem ist das Gesamtsystem bislang nicht vollständig abbaubar: Die bei den Tests genutzte Platine bestand aus konventionellen Bauteilen, die nach dem Zerfall der Batterie auf natürlichem Weg ausgeschieden werden mussten. Vor ersten klinischen Studien an freiwilligen Testpersonen, die das Forschungsteam in etwa zwei Jahren erwartet, sind weitere Untersuchungen zur Langzeitstabilität und Schichtdicke erforderlich.
