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1 de Julio de 2019
Ingeniería biomédica

Marcapasos sin pila

La energía de los latidos consigue accionar un dispositivo experimental.

El marcapasos simbiótico funciona con un generador diminuto (en la fotografía) alimentado por el latido cardíaco. [De «Symbiotic Cardiac Pacemaker», por Han Ouyang et al., en Nature Communications, vol. 10, Art. N.o 1821; 2019]

Se ha ensayado con éxito un marcapasos alimentado por el latido cardíaco en cerdos vivos, cuyo corazón es similar en tamaño y funcionamiento al órgano humano. Los investigadores lo consideran un avance importante en el desarrollo de dispositivos médicos implantables sin pilas. Las pilas actuales de marcapasos tienen una vida útil de siete a diez años, y su sustitución exige una costosa operación quirúrgica.

El nuevo «marcapasos simbiótico» consta de tres componentes: un generador del tamaño de un sello que se fija quirúrgicamente y convierte la energía mecánica del corazón en energía eléctrica; un condensador que almacena esa energía; y el propio marcapasos, que estimula y regula el músculo cardíaco.

El equipo de investigación, encabezado por Zhou Li, del Instituto de Nanoenergía y Nanosistemas de Pequín, y Zhong Lin Wang, del Instituto de Tecnología de Georgia, EE.UU., implantó su dispositivo en dos cerdos macho adultos. En el primero (cuyo corazón estaba sano), el equipo supervisó la captación de energía por parte del generador; este impulsó el marcapasos durante casi tres horas y media. El corazón porcino generó energía más que suficiente para alimentar una versión humana del marcapasos, relataron en abril en Nature Communications. En el segundo cerdo, provocaron una arritmia (ritmo cardíaco irregular) para someter a prueba la función terapéutica del marcapasos. Cuando este se puso en marcha —tras haber sido cargado por el corazón del cerdo durante más de una hora—, los latidos recuperaron en poco tiempo el ritmo normal y permanecieron así incluso después de desconectarlo.

Con todo, no es probable que los ensayos en humanos comiencen pronto porque el tamaño, la seguridad y la eficacia del marcapasos todavía deben optimizarse. «La técnica supone un logro notable», afirma Patrick Wolf, ingeniero biomédico en la Universidad Duke, que no ha participado en el estudio. Pero advierte de que los problemas de tamaño y eficacia son importantes, y que antes habrá que determinar si el marcapasos funciona en un corazón enfermo y menos dinámico.

Otro inconveniente radica en que la unidad se debe acoplar directamente a la superficie del corazón, por lo que existe el riesgo de que interfiera con las funciones cardíacas. Un grupo conjunto del Colegio Dartmouth y la Universidad de Texas en San Antonio diseñó anteriormente un marcapasos que aprovecha la energía cinética de su propio cable guía, que se mueve cuando el corazón late. En la actualidad, el equipo está llevando a cabo ensayos en perros.

«El desarrollo de la tecnología sin pilas revolucionará los dispositivos implantables», asegura Ramsés Martínez, ingeniero industrial y biomédico en la Universidad Purdue, que no ha estado involucrado en ninguno de los estudios. «Pronto los implantes rígidos tradicionales evolucionarán en sistemas adaptables, capaces de obtener del paciente la energía que necesitan para funcionar.»

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