Los dispositivos médicos implantables, como marcapasos, implantes cocleares y bombas de medicamento, han revolucionado la vida de millones de pacientes en el mundo.

Sin embargo, para funcionar, estos aparatos requieren baterías.

Ésto no sólo crea un problema de tamaño. En los marcapasos, por ejemplo, las baterías ocupan la mitad de su peso.

Y además, las baterías no tienen una duración ilimitada y cada vez que deben reemplazarse es necesario someter al paciente a una operación quirúrgica.

También se pensaba que era imposible que la frecuencia necesaria para alimentar de forma inalámbrica a esos implantes traspasara el cuerpo humano.

Milimétrico y permanente

Ahora, los científicos de la Universidad de Stanford afirman que es posible superar estos problemas.

Los investigadores, cuyo estudio aparece publicado en Applied Physics Letters, crearon un dispositivo con un radio de ocho décimas de un milímetro, más pequeño que la cabeza de un alfiler.

El aparato no se alimenta con energía de baterías sino con ondas de radio transmitidas desde fuera del cuerpo.

Según explican los autores, el milimétrico implante puede funcionar de forma inalámbrica implantado a una profundidad de cinco centímetros en el pecho, sobre la superficie del corazón.

El avance, afirman los investigadores, podrá ser aplicado no sólo a implantes cardíacos, como marcapasos permanentes, sino a otros aparatos como endoscopios “digeribles”, que son cámaras minúsculas que viajan por el tracto digestivo, o estimuladores cerebrales.

“La energía inalámbrica soluciona los dos desafíos (tamaño y reemplazo de baterías)” explica la profesora Ada Poon, quien dirigió el estudio.

“El objetivo para los dispositivos médicos implantables era crear un transmisor de alta frecuencia y un receptor pequeño”.

“Pero quedaba un desafío”, agrega.

En efecto, se pensaba que las ondas de alta frecuencia no podían penetrar el tejido humano y las de baja frecuencia necesitaban grandes antenas para transmitirlas, demasiado grandes para un implante médico.

La profesora Poon solucionó el problema con una combinación de ondas eléctricas y campos magnéticos, con lo cual logró multiplicar por diez la potencia de envío en implantes colocados dentro del cuerpo humano.

Esto significó que el tamaño de la antena receptora del dispositivo podía reducirse también diez veces, a una escala en la cual los dispositivos implantables se vuelven viables.

Precisión

Una vez resuelto el problema de las dimensiones la profesora Poon tuvo que solucionar otro desafío: la precisión de recepción.

Con un implante médico las antenas receptoras y transmisoras deben estar orientadas con suma precisión para lograr la máxima eficiencia para evitar bajas en la corriente eléctrica que pueden ser perjudiciales.

“Esto puede ocurrir con los aparatos médicos” dice la profesora Poon.

“Como el corazón y el organismo humanos están en constante movimiento, resolver este asunto fue crítico para el éxito de nuestra investigación”.

El asunto fue resuelto con el diseño de una estructura que podía recibir energía de forma consistente independientemente de la orientación de las dos antenas.

Los científicos subrayan, sin embargo, que el estudio está aún en sus primeras etapas y todavía será necesario llevar a cabo más investigaciones para comprobar el funcionamiento de este nuevo implante.
Fuente: BBC