El movimiento del corazón es tan poderoso que puede recargar dispositivos que salvan nuestras vidas, según una nueva investigación de Dartmouth College.

Usando un invento del tamaño de una moneda de diez centavos desarrollado por ingenieros de la Escuela de Ingeniería Thayer en Dartmouth, la energía cinética del corazón se puede convertir en electricidad para alimentar una amplia gama de dispositivos implantables, según el estudio financiado por los Institutos Nacionales de Salud.

Millones de personas dependen de marcapasos, desfibriladores y otros dispositivos implantables para salvar vidas que funcionan con baterías que deben reemplazarse cada cinco a 10 años. Esos reemplazos requieren cirugía que puede ser costosa y crear la posibilidad de complicaciones e infecciones.

"Estamos tratando de resolver el problema final de cualquier dispositivo biomédico implantable, "dice el profesor de ingeniería de Dartmouth, John X.J. Zhang, investigador principal del estudio que completó su equipo junto con médicos de la Universidad de Texas en San Antonio. "¿Cómo se crea una fuente de energía eficaz para que el dispositivo haga su trabajo durante toda la vida del paciente? sin la necesidad de una cirugía para reemplazar la batería? "

"De igual importancia es que el dispositivo no interfiera con la función del cuerpo, "añade Lin Dong, investigador asociado de Dartmouth, primer autor del artículo. "Sabíamos que tenía que ser biocompatible, ligero, flexible, y perfil bajo, por lo que no solo encaja en la estructura actual del marcapasos, sino que también es escalable para futuras multifunciones ".

El trabajo del equipo propone modificar los marcapasos para aprovechar la energía cinética del cable conductor que está conectado al corazón. convertirlo en electricidad para cargar continuamente las baterías. El material agregado es un tipo de película piezoeléctrica de polímero delgada llamada "PVDF" y, cuando se diseña con estructuras porosas, ya sea una serie de pequeñas vigas de hebilla o un voladizo flexible, puede convertir incluso un pequeño movimiento mecánico en electricidad. Un beneficio adicional:los mismos módulos podrían usarse potencialmente como sensores para permitir la recopilación de datos para el monitoreo en tiempo real de los pacientes.

Los resultados del estudio de tres años, completado por los investigadores de ingeniería de Dartmouth junto con los médicos de UT Health San Antonio, se publicaron en el artículo de portada de Tecnologías de materiales avanzadas .

Los dos años restantes de financiación de los NIH más el tiempo para finalizar el proceso preclínico y obtener la aprobación regulatoria ponen un marcapasos autocargable aproximadamente a cinco años de su comercialización. según Zhang.

"Hemos completado la primera ronda de estudios en animales con excelentes resultados que se publicarán pronto, ", dice Zhang." Ya hay mucho interés expresado por parte de las principales empresas de tecnología médica, y Andrew Closson, uno de los autores del estudio que trabaja con Lin Dong y tiene un doctorado en ingeniería. Estudiante del Programa de Innovación en Dartmouth, está aprendiendo las habilidades comerciales y de transferencia de tecnología para ser una cohorte en el avance de la fase empresarial de este esfuerzo ".