Recarga inalámbrica de implantes para evitar cirugía de reemplazo

En las últimas décadas, la tecnología médica ha experimentado varios avances en cuanto al alcance y la eficacia de los dispositivos para implantar. Por ejemplo, los avances en la investigación médica han llevado a la aparición de implantes electrónicos, como los marcapasos para regular la frecuencia cardíaca. La mayoría de estos dispositivos médicos, incluido el marcapasos, requieren una fuente de energía constante para funcionar.

Naturalmente, esto causa algunas limitaciones: las baterías, que proporcionan la energía para los implantes, tienen una vida útil finita. Una vez que la energía de la batería se agota, no hay otra opción que realizar una cirugía invasiva para reemplazar la batería, lo que supone un riesgo de padecer complicaciones quirúrgicas, como infecciones, y otros eventos adversos.

En un nuevo trabajo de investigación y desarrollo, un grupo de investigación de Corea del Sur, dirigido por Jongho Lee en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Gwangju (GIST) en Corea del Sur, se propusó hallar una alternativa que permita recargar la batería interna de los dispositivos sin cirugía invasiva ni procedimientos de penetración arriesgados. La vía para conseguirlo de manera eficiente y segura puede estar en la capacidad de algunas clases de luz para atravesar tejidos vivos sin dañarlos.

Cuando se sostiene la mano con una luz potente, se puede ver que los bordes de la mano brillan cuando la luz pasa a través de la piel. Inspirándose en esto, el profesor Lee y sus colaboradores desarrollaron un método de «transferencia de energía fotónica activa«, que puede generar energía eléctrica en el cuerpo. Este novedoso sistema consta de dos partes: una fuente de luz a base de microLEDs, que puede generar fotones capaces de atravesar los tejidos, y un dispositivo fotovoltaico integrado en un implante médico, que puede capturar esos fotones y generar así energía eléctrica.

Este sistema proporciona una forma sostenible de suministrarle al implante médico la energía suficiente para que no sea necesario hacer reemplazos de batería ni por tanto realizar cirugía.

El uso de implantes médicos convencionales en el cuerpo humano genera la necesidad de una cirugía invasiva para reemplazar las baterías agotadas, lo que conlleva un mayor riesgo de complicaciones quirúrgicas en los pacientes, algo que no sucede con el nuevo tipo de implante. (Imagen: Gwangju Institute of Science and Technology)

Cuando los científicos probaron en ratones este sistema de suministro energético inalámbrico comprobaron que es fácil de usar, sin importar el clima, la ropa, las condiciones interiores o exteriores, etc. Los fotones de luz emitidos por el dispositivo penetraron con éxito en los tejidos vivos de los ratones y recargaron el implante de forma inalámbrica.

«Nuestro dispositivo probablemente no funcionaría para el ‘Hombre de Hierro’, pero puede proporcionar suficiente energía para los implantes médicos», dice el profesor Lee. (Fuente: NCYT de Amazings)