Científicos de la Universidad de Chicago han desarrollado un nuevo marcapasos que es más delgado que un cabello humano, inalámbrico y operado enteramente por luz procedente de una fibra óptica. El dispositivo no invasivo podría ayudar a regular la actividad cardíaca o incluso estimular las neuronas en un patrón establecido para tratar síntomas de enfermedades como el Parkinson.
El corazón bombea gracias a una serie de señales eléctricas sincronizadas muy cuidadosamente, pero si esas señales fallan, pueden provocar todo tipo de problemas, como accidentes cerebrovasculares, ataques cardíacos o incluso una falla fatal del órgano. Los marcapasos monitorean y corrigen estos ritmos anormales, pero requieren cirugías invasivas y conllevan sus propios riesgos.
El nuevo dispositivo es mucho menos invasivo: es una película delgada de sólo un micrómetro de espesor, aproximadamente 100 veces más delgada que un cabello humano o un cabello reciente. dispositivo similar hecho de grafeno que también tenía 100 micrómetros de espesor. Inclina la balanza a solo una quincuagésima parte de gramo, lo que lo hace 250 veces más liviano que un marcapasos normal. Y en lugar de necesitar una batería, funciona con luz.
Obviamente, la luz no suele llegar al corazón (a menos que algo ande terriblemente mal), por lo que se inserta una fibra óptica extremadamente estrecha a su lado. La fibra se ilumina siguiendo un patrón específico, lo que hace que la fina película produzca una corriente eléctrica. La película está hecha de dos capas de silicio tipo P: la capa superior está salpicada de agujeros a nanoescala que confinan la electricidad, lo que permite que el dispositivo estimule partes muy específicas del corazón según sea necesario, produciendo el ritmo deseado.
El equipo probó el dispositivo en tejido de corazón humano cultivado en el laboratorio, luego en corazones de rata aislados, luego pasó a ratones y ratas vivos y, finalmente, a cerdos vivos. En todos los casos, la técnica funcionó para estimular el ritmo cardíaco según fuera necesario, requiriendo sólo cirugía endoscópica en lugar de abrir la cavidad torácica.
En su forma actual, este delgado marcapasos está diseñado para ser temporal y se disuelve en un compuesto no tóxico llamado ácido silícico, lo que elimina la necesidad de otra ronda de cirugía para extraerlo. Pero el equipo dice que las versiones futuras podrían adaptarse para durar diferentes períodos de tiempo.
Los investigadores también dicen que el dispositivo podría usarse para estimular los nervios según sea necesario, en patrones específicos. Esto podría usarse para tratar los síntomas de enfermedades como el Parkinson o el dolor crónico.
La investigación fue publicada en la revista. Naturaleza.
Fuente: Universidad de Chicago