Marcapassos tenho um problema – e isso não é algo que você queira ouvir sobre um dispositivo médico que literalmente ajuda o coração de uma pessoa a continuar a bater normalmente. O problema, simplesmente, é que eles dependem de baterias volumosas, que precisam ser trocadas em intervalos regulares devido à sua curta vida útil.
Felizmente, pesquisadores da China e dos EUA pode ter encontrado uma solução. Eles desenvolveram um marcapasso alternativo sem bateria que reúne a eletricidade necessária a partir da energia dos batimentos cardíacos. Embora ainda não esteja pronto para ser implantado em humanos, foi recentemente testado com sucesso em porcos. Isto é significativo porque os corações de porco utilizados no estudo são aproximadamente do mesmo tamanho que os corações humanos.
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“Nosso marcapasso cardíaco simbiótico (SPM), alimentado por um iTENG (nanogerador triboelétrico implantável), é o primeiro marcapasso autoalimentado e sem bateria [a ser] totalmente implantado em porcos adultos”, disse Zhou Li, professor da Escola de Nanociência e Tecnologia da Universidade da Academia Chinesa de Ciências, ao Digital Tendências. “O SPM é inspirado no fenômeno da simbiose biológica que envolve a interação entre diferentes organismos que vivem em associação física próxima - como bactérias fixadoras de nitrogênio com plantas leguminosas - o que é uma fantasia e interessante ideia. O SPM converte a energia biomecânica do batimento cardíaco em eletricidade para alimentar o módulo de estimulação [enquanto envia] pulsos. O coração anormal pode ser corrigido por esses pulsos, e o coração recuperado fornecerá mais energia para o SPM.”
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A demonstração recente foi significativa porque mostrou que a produção de energia do iTENG é suficiente para atingir (e exceder) o limite necessário para um marca-passo humano médico comercial. Isto torna a ideia de um “implante para a vida” autoalimentado não apenas excitante, mas também viável.
“Ainda há um longo caminho a percorrer antes que isso possa ser usado em humanos”, disse Li. “Alguns desafios técnicos precisam ser resolvidos. Para atender ao processo de implantação minimamente invasivo e melhor conforto na operação a longo prazo in vivo, é necessário desenvolver um iTENG [que seja] pequeno em tamanho, alta densidade de energia, [tem] fixação eficiente com biotecido e longo prazo biossegurança. Depende do desenvolvimento da ciência dos materiais, das tecnologias de micro e nanofabricação e das técnicas eletrônicas.”
No entanto, o trabalho não é promissor apenas para marcapassos cardíacos. Li sugeriu que uma tecnologia de autoalimentação semelhante também poderia ser usada como alternativa a outros dispositivos médicos de implante alimentados por bateria. Estes podem incluir estimuladores neurais, estimuladores musculares, dispositivos para reparação e engenharia de tecidos, sistemas de administração de medicamentos e muito mais.
Além disso, poderia ser usado para dispositivos de consumo, como wearables, que atualmente exigem carregamento. “Acho que os equipamentos eletrônicos estão entrando em uma era de autoalimentação”, disse ele.
Um artigo descrevendo o trabalho foi publicado recentemente na revista Nature Communications.
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