Tiny e inyectable marcapasos corre a la luz y luego se disuelve
Este marcapasos temporal, más pequeño que un grano de arroz, podría regular el corazón de manera menos invasiva
Un marcapasos usa electricidad para regular los latidos del corazón.
Eugene mymrin/getty imágenes
Temporario marcapasos Se puede usar como medida de StopGap para regular los latidos del corazón después de la cirugía y en situaciones de emergencia. Pero el hecho de que necesiten ser instalados y eliminados quirúrgicamente también corren riesgos: Moon Walker Neil Armstrong desarrolló un sangrado fatal cuando los cirujanos eliminaron sus cables de marcapasos temporales en 2012. Ahora los investigadores han desarrollado un pequeño marcapasos temporal Eso podría eliminar parte de ese riesgo. Su dispositivo, de solo unos pocos milímetros de largo, no tiene cables y necesita una colocación mínimamente invasiva. Se puede inyectar en el cuerpo con una aguja. Y cuando se realiza su trabajo, simplemente se disuelve.
Convencionalmente, los marcapasos temporales comprenden electrodos que se implantan en el músculo cardíaco. Estos electrodos están conectados a una batería externa que ofrece un pulso para controlar el ritmo del corazón y corregir los latidos lentos o irregulares. El nuevo marcapasos menos invasivo, que podría ser particularmente útil en el pequeño corazón de un bebé recién nacido, “consta de dos electrodos, que conducen almohadillas de metal, que están diseñadas para hacer dos cosas”, dice el ingeniero biomédico de la Universidad del Noroeste, John A. Rogers, uno de los coautores de un artículo del 2 de abril en un artículo del 2 de abril. Naturaleza que describe el dispositivo. “Una es que inyectan corriente en el tejido cardíaco para estimular las contracciones que conducen a un ciclo cardíaco general … [The other is that they] Proporcione una fuente de energía para impulsar el funcionamiento del marcapasos “.
Un marcapasos temporal como este, más pequeño que un grano de arroz, podría inyectarse en el cuerpo para regular los latidos del corazón.
John A. Rogers/Northwestern University
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El Mini Dispositivo de marcapasos no tiene una batería separada. En cambio, su cuerpo funciona como un tipo simple de batería llamada celda galvánica: los dos electrodos, hechos de diferentes combinaciones de magnesio, zinc y molibdeno, reaccionan con los electrolitos naturales en fluidos corporales para producir una corriente eléctrica.
En el lado, opuesto a los electrodos se encuentra un pequeño interruptor activado por la luz que controla el funcionamiento de la batería. En la posición “encendida” del interruptor, se entrega un pulso eléctrico al tejido cardíaco; En su estado “apagado”, no pasa nada. El marcapasos se combina con un parche de piel suave y flexible sobre el corazón que monitorea la frecuencia cardíaca. Cuando detecta un latido irregular o lento, muestra una luz encendida y apagada para dictar el ritmo correcto. El marcapasos responde a la luz infrarroja cercana, longitudes de onda que pueden penetrar profundamente en tejidos biológicos.
Cuando se realiza el trabajo del marcapasos, simplemente se disuelve en el cuerpo. El dispositivo tiene un tiempo de funcionamiento finito entre unos pocos días y aproximadamente tres semanas, dice Rogers, dependiendo de la elección de metales para los electrodos.
El estudio actual es un avance en un marcapasos disoluble anterior por el mismo equipo. La iteración anterior utilizó una tecnología llamada comunicación de campo cercano en lugar de una célula galvánica; Corrió sobre el poder con una antena, lo que la hizo mucho más grande. La miniaturización extrema es uno de los avances en el nuevo modelo, dice Rogers. “Lo que se deduce de eso es que podemos usar múltiples de estos marcapasos a escala de milímetro simultáneamente en diferentes lugares del corazón [with the devices] operando en diferentes longitudes de onda “.
Los investigadores también están analizando la posibilidad de integrar los dispositivos con implantes médicos, como las válvulas cardíacas de reemplazo, que actualmente no tienen ningún tipo de mecanismos de control cardíaco.
Thanh Nho Do, un ingeniero biomédico de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Australia, que no estuvo involucrado en el estudio, llama a este marcapasos un gran avance en la miniaturización. Proporciona una estimulación confiable y sostenida sin entradas de energía externa, dice, y podría reducir significativamente los riesgos de procedimiento y la incomodidad del paciente.
El investigador de Virginia Tech, Xiaoting Jia, quien tampoco participó en el proyecto, dice que tiene un gran potencial para el uso práctico en humanos. “El equipo ha realizado pruebas integrales en modelos animales y en entornos ex vivo [experiments outside the body]. El siguiente paso importante sería evaluar a fondo la seguridad para la aplicación en humanos y obtener [Food and Drug Administration] aprobaciones para uso clínico “. Los investigadores están trabajando hacia esto a través de una nueva empresa de inicio.
Do agrega un desafío clave es seleccionar materiales adecuados para equilibrar la funcionalidad y la degradación segura sin desencadenar reacciones inmunes excesivas como la inflamación.