Un marcapasos experimental funcionó sin una batería convencional al recuperar directamente la energía producida por los latidos del corazón.
Un marcapasos envía pequeños impulsos eléctricos cuando es necesario corregir el ritmo cardíaco. Los modelos inalámbricos implantados directamente en el corazón evitan los cables largos de los dispositivos tradicionales. Sin embargo, su pequeño tamaño impone una batería compacta, cuya vida útil termina limitando la del dispositivo.
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El equipo de Pengfei Chen y sus colegas integró así un minúsculo generador en el marcapasos. Con cada latido, el movimiento del corazón pone en acción elementos internos. El contacto y la separación de materiales diferentes producen entonces cargas eléctricas. Este principio recibe el nombre de generación triboeléctrica.
En concreto, el corazón proporciona el movimiento y el dispositivo lo transforma en electricidad. El generador alcanza una densidad de potencia de 276,6 microvatios por centímetro cúbico en las condiciones descritas por los investigadores. La energía recuperada alimenta después la electrónica encargada de producir los impulsos de estimulación.
El sistema fue diseñado con una forma compatible con un marcapasos intracardíaco, es decir, colocado dentro del corazón. Este enfoque permite conservar la ventaja de los dispositivos inalámbricos y eliminar al mismo tiempo su dependencia de una reserva de energía química que se agota progresivamente.
A continuación, los investigadores evaluaron su prototipo en cerdos, cuyo corazón permite realizar ensayos preclínicos cercanos a las condiciones observadas en humanos. El dispositivo proporcionó estimulación cardíaca durante un seguimiento de un mes. Esta duración demuestra su funcionamiento a corto plazo, pero todavía no un uso durante años.
Un marcapasos destinado a un paciente debe funcionar de forma fiable a pesar de las variaciones del ritmo, los movimientos y el envejecimiento de los materiales. También debe seguir siendo seguro en contacto con los tejidos.
El siguiente paso consiste en comprobar su resistencia durante periodos mucho más largos y en un mayor número de situaciones fisiológicas. A largo plazo, los investigadores aspiran a desarrollar un marcapasos autónomo que pueda permanecer colocado sin necesidad de una operación motivada únicamente por el agotamiento de su fuente de energía.