Los lectores de imágenes, los marcapasos gástricos y otras herramientas de diagnóstico y terapéuticas podrían algún día transformar la forma en que se miden y tratan las enfermedades del tracto gastrointestinal. Pero para que estos dispositivos electrónicos funcionen, necesitan una fuente de energía. Fuentes de energía tradicionales, como baterías, puede ser incompatible con el revestimiento de la mucosa del tracto gastrointestinal y tener una vida útil limitada dentro del cuerpo. Una posibilidad más prometedora es alimentar dispositivos electrónicos desde el exterior del cuerpo. En un nuevo estudio publicado en Informes científicos , investigadores del Hospital Brigham and Women's, el Instituto de Tecnología de Massachusetts y el Laboratorio Charles Stark Draper informan que una cápsula electrónica ingerible, completa con una antena del tamaño de una cápsula capaz de recibir una señal de radio de forma inalámbrica, puede alimentar de forma segura un dispositivo en el tubo digestivotracto en modelos preclínicos. El nuevo trabajo hace que la electrónica médica inalámbrica para el tratamiento del tracto gastrointestinal esté un paso más cerca de la realidad.
"Los dispositivos electrónicos que se pueden colocar en el tracto gastrointestinal por períodos prolongados tienen el potencial de transformar la forma en que evaluamos y tratamos a los pacientes. Este trabajo describe el primer ejemplo de transferencia remota e inalámbrica de energía a un sistema en el estómago enun modelo animal preclínico grande: un paso crítico para llevar estos dispositivos a la clínica ", dijo el coautor corresponsal Carlo" Gio "Traverso, MD, PhD, gastroenterólogo e ingeniero biomédico en BWH.
Otros dispositivos médicos, como los implantes cocleares o las sondas neurales, utilizan una técnica bien establecida conocida como acoplamiento de campo cercano para suministrar energía de forma inalámbrica. Pero los dispositivos ingeribles deben ser lo suficientemente pequeños como para ser tragados y, además, son importantesdistancia de la superficie del cuerpo, lo que hace que esta técnica sea inalcanzable para la mayoría de la electrónica gastrointestinal. Una nueva técnica conocida como acoplamiento de campo medio proporciona una forma alternativa de suministrar energía a dispositivos implantados profundamente. El acoplamiento de campo medio opera a frecuencias más altas para suministrar energía dosa tres veces más eficientemente.
Para probar si el acoplamiento de medio campo podría ayudar a suministrar energía desde el exterior del cuerpo hacia el tracto gastrointestinal, el equipo de investigación diseñó antenas capaces de operar eficientemente en los tejidos. Luego colocaron una antena fuera del cuerpo y la otra en el esófago,estómago y colon de un modelo porcino. Pudieron transmitir niveles de potencia de 37.5 uW, 123 uW y 173 uW, respectivamente, todos los cuales son suficientes para alimentar de forma inalámbrica una gama de dispositivos médicos desde el exterior del cuerpo.
"Estamos muy entusiasmados con este trabajo que creemos que algún día puede ofrecer muchas oportunidades nuevas para la administración oral de fármacos de diferentes moléculas", dijo el coautor correspondiente Robert Langer, profesor del Instituto de la División de Ciencias y Tecnología de la Salud de Harvard-MIT.
"En un trabajo posterior, nos gustaría ampliar estas mediciones caracterizando los efectos del tamaño de los animales, la profundidad de la antena, la orientación y más en la eficiencia de la transmisión, y enfocarnos en los campos de propagación, o la forma en que viaja la energía, para hacer la transmisiónaún más eficiente ", dijo Traverso.
Este trabajo fue posible en parte gracias a la financiación de los Institutos Nacionales de Salud y una beca Draper. Los autores declaran que no hay intereses financieros en competencia u otros intereses que puedan percibirse que influyan en los resultados y / o discusión informados en este artículo.
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Materiales proporcionados por Hospital Brigham y de mujeres . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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