Investigadores chinos desarrollan un micro marcapasos autoalimentado del tamaño de una cápsula

Este avance puede extender la vida útil del, abordando así el tema crítico de las cirugías de reemplazo repetidas y abriendo un nuevo camino hacia la electrónica implantable.

Por Fabián Pizarro Arcos

Un equipo de investigación chino desarrolló un marcapasos cardíaco autoalimentado en miniatura, allanando una nueva forma para el avance de los dispositivos electrónicos implantables.

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Este logro fue el resultado de casi siete años de investigación colaborativa que involucró a múltiples instituciones, incluida la Academia de Ciencias de la Universidad de China, la Universidad de Tsinghua, la Universidad de Pekín y varios hospitales. El estudio relacionado ha sido publicado en la revista Nature Biomedical Engineering.

Este avance tecnológico puede extender la vida útil del marcapasos para que coincida con la del corazón natural, abordando así el tema crítico de las cirugías de reemplazo repetidas y abriendo un nuevo camino hacia la electrónica implantable simbiótica de mantenimiento y sin mantenimiento y de máquina humana, dijo Ouyang Han, primer autor del artículo y profesor asociado de la Academia de Ciencias de la Universidad de China.

Los marcapasos cardíacos implantables son dispositivos vitales para restaurar los ritmos cardíacos normales en los pacientes. Más allá de regular la actividad cardíaca, tales implantes bioelectrónicos también se utilizan ampliamente para restaurar las funciones motoras, visuales y auditivas, así como para el manejo del dolor y el diagnóstico de enfermedades, ofreciendo un apoyo crucial para la intervención temprana, el tratamiento preciso y el manejo a largo plazo de afecciones graves.

Sin embargo, sigue existiendo un desafío persistente: una vez que se agota la batería, los pacientes deben someterse a otra cirugía para reemplazar el dispositivo, que conlleva riesgos adicionales y cargas financieras. El logro de una operación libre de mantenimiento de por vida se ha convertido en un objetivo central en el campo, con un suministro de energía sostenible que representa un obstáculo central.

La innovación clave de este marcapasos del tamaño de una cápsula radica en su módulo de regeneración de energía integrada, que captura la energía cinética del movimiento del corazón a través de la inducción electromagnética y la convierte en energía eléctrica.

Las pruebas muestran que su potencia de salida supera el umbral crítico requerido para el funcionamiento de por vida, lo que le permite alimentar de manera confiable el circuito de estimulación y regular con precisión el ritmo cardíaco.

El dispositivo también cuenta con un diseño miniaturizado con excelente biocompatibilidad y hemocompatibilidad, permitiendo la implantación de transcatéter mínimamente invasivo y reduciendo significativamente el trauma quirúrgico.

Además, el equipo desarrolló una estructura de amortiguación de energía de levitación magnética simplificada. Este diseño minimiza la pérdida de energía y la fricción mecánica al tiempo que logra umbrales de activación cercanos a cero, alta eficiencia de conversión de energía y salida de potencia intracardiaca estable. También simplifica la arquitectura del sistema y mejora la estabilidad operativa a largo plazo.

En los ensayos con animales que duraron un mes, el marcapasos funcionó de manera autónoma y regulaba constantemente el ritmo cardíaco, lo que demuestra una viabilidad prometedora para la traducción clínica.