El marcapasos sin batería recolecta y almacena energía de los latidos del corazón

Marcapasos tiene un problema, y ​​eso no es algo que quiera oír acerca de un dispositivo médico que literalmente ayuda al corazón de una persona a seguir latiendo normalmente. El problema, simplemente, es que dependen de baterías voluminosas, que deben cambiarse a intervalos regulares debido a su corta vida útil.

Afortunadamente, investigadores de China y EE.UU. puede que haya encontrado una solución. Han desarrollado un marcapasos alternativo sin batería que obtiene la electricidad necesaria de la energía de los latidos del corazón. Si bien aún no está listo para ser implantado en humanos, recientemente se probó con éxito en cerdos. Esto es significativo porque los corazones de cerdo utilizados en el estudio son aproximadamente del mismo tamaño que los corazones humanos.

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“Nuestro marcapasos cardíaco simbiótico (SPM), impulsado por un iTENG (nanogenerador triboeléctrico implantable), es el primer marcapasos autoalimentado y sin batería [que se] totalmente implantado en cerdos adultos”, dijo a Digital Zhou Li, profesor de la Escuela de Nanociencia y Tecnología de la Universidad de la Academia de Ciencias de China. Tendencias. “SPM se inspira en el fenómeno de la simbiosis biológica que implica la interacción entre diferentes organismos que viven en estrecha asociación física, como las bacterias fijadoras de nitrógeno con las leguminosas, lo cual es elegante e interesante. idea. El SPM convierte la energía biomecánica de los latidos del corazón en electricidad para alimentar el módulo de estimulación [mientras envía] pulsos. El corazón anormal puede corregirse con estos pulsos y el corazón recuperado proporcionará más energía para SPM”.

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La reciente demostración fue significativa porque demostró que la producción de energía del iTENG es suficiente para alcanzar (y superar) el umbral necesario para un marcapasos humano médico comercial. Esto hace que la idea de un “implante de por vida” autoalimentado no sólo sea emocionante sino también factible.

"Aún queda un largo camino por recorrer [antes de que esto pueda usarse] en humanos", dijo Li. “Es necesario resolver algunos desafíos técnicos. Para cumplir con el proceso de implantación mínimamente invasivo y una mejor comodidad a largo plazo durante la operación in vivo, es necesario Desarrollar un iTENG [que sea] pequeño en tamaño, alta densidad de energía, [tenga] una fijación eficiente con biotejidos y a largo plazo bioseguridad. Depende de los avances de la ciencia de los materiales, las tecnologías de micro y nanofabricación y las técnicas electrónicas”.

Sin embargo, el trabajo no sólo es prometedor para los marcapasos cardíacos. Li sugirió que una tecnología de autoalimentación similar también podría usarse como alternativa a otros dispositivos médicos implantados que funcionan con baterías. Estos podrían incluir estimuladores neuronales, estimuladores musculares, dispositivos para la reparación e ingeniería de tejidos, sistemas de administración de fármacos y más.

También podría usarse para dispositivos de consumo, como dispositivos portátiles, que actualmente requieren carga. "Creo que los equipos electrónicos están entrando en una era de autoalimentación", afirmó.

Un artículo que describe el trabajo fue publicado recientemente en la revista Nature Communications.

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