Crean implantes sin cables ni baterías que se comunican dentro del cuerpo

Ingenieros desarrollaron SWANS, una tecnología experimental que conecta pequeños implantes mediante pulsos eléctricos transmitidos por los tejidos y fue probada en ratas.

Ingenieros del Instituto Tecnológico de Georgia desarrollaron un sistema experimental capaz de crear una red de comunicación dentro del organismo sin utilizar cables, antenas ni baterías convencionales, mediante pequeños pulsos eléctricos que atraviesan los tejidos.

Implantes diminutos se comunican mediante los tejidos

La tecnología, denominada SWANS, fue diseñada para conectar sensores y dispositivos terapéuticos colocados en distintas zonas del cuerpo sin necesidad de cables físicos.

El sistema aprovecha la conductividad iónica de los tejidos, ya que el agua y las sales presentes en el organismo permiten transportar los pequeños pulsos eléctricos entre los dispositivos.

Los investigadores desarrollaron implantes de menos de 3 milímetros, suficientemente pequeños para introducirlos mediante una aguja de calibre 16.

De acuerdo con los resultados publicados en la revista Science, las señales pueden atravesar hasta 30 centímetros de tejido, mientras que el consumo energético puede ser hasta 15 veces menor que el de sistemas Bluetooth utilizados dentro del cuerpo.

Dos implantes coordinaron movimiento en ratas

Durante una de las demostraciones, los investigadores colocaron dos implantes en extremidades diferentes de una rata.

Uno de los dispositivos detectó el movimiento de las patas delanteras y transmitió la información al segundo implante, ubicado cerca de una pata trasera. Este último activó la estimulación del nervio ciático, lo que permitió reproducir parte del patrón de marcha del animal sin intervención externa.

Los investigadores también realizaron pruebas con dispositivos colocados en distintas zonas corporales, incluido el interior del estómago, y señalaron que no observaron daños en los tejidos durante los experimentos con pulsos eléctricos.

El sistema utiliza poca energía

Una de las características de SWANS es el uso de componentes electrónicos pasivos, que permanecen prácticamente inactivos hasta recibir un pulso con un patrón específico.

Esto evita mantener encendido de manera constante un sistema de radio y reduce el consumo energético de los dispositivos.

Según los cálculos de los investigadores, un actuador que se active una vez al día podría funcionar durante cerca de un año antes de necesitar un reemplazo.

La tecnología busca facilitar la creación de redes de pequeños dispositivos capaces de detectar señales biológicas y activar tratamientos en diferentes partes del organismo.

Todavía no ha sido probado en humanos

A pesar de los resultados obtenidos, SWANS todavía se encuentra en una etapa experimental.

Hasta ahora, la tecnología fue validada en roedores y en muestras de tejido animal fuera del cuerpo. El paso hacia pacientes humanos requerirá nuevos estudios para evaluar su seguridad, eficacia y comportamiento en organismos con características anatómicas diferentes.

Los investigadores señalan que la propagación de las señales puede verse afectada por la cantidad y distribución de grasa, músculo y otros tejidos presentes en el cuerpo humano.

Buscan aplicaciones en medicina bioelectrónica

El equipo plantea que esta arquitectura podría utilizarse en el futuro para coordinar marcapasos, bombas de insulina, neuroestimuladores y prótesis automatizadas.

La idea consiste en colocar sensores donde puedan detectar mejor una señal biológica y ubicar los dispositivos terapéuticos en el sitio donde deben actuar, sin conectarlos mediante cables.

Una posible aplicación sería una prótesis capaz de recibir señales relacionadas con el sistema nervioso y utilizarlas para activar movimientos sin depender de conexiones externas visibles.

Sin embargo, estas aplicaciones todavía forman parte de las posibilidades futuras de la tecnología y requerirán investigaciones adicionales antes de considerar cualquier uso clínico.

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