Este sistema inalámbrico permite controlar dispositivos dentro del cuerpo

Investigadores estadounidenses desarrollaron una nueva forma de cargar y de comunicarse con dispositivos implantados en lo profundo del cuerpo humano.

Estos dispositivos podrían utilizarse para suministrar medicamentos, vigilar condiciones dentro del cuerpo o tratar enfermedades mediante estimulación del cerebro con electricidad o luz, señaló en un boletín el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

En pruebas con animales, investigadores del MIT que trabajaron con científicos del Hospital Brigham and Women's mostraron que pueden utilizar ondas para activar dispositivos ubicados 10 centímetros dentro del tejido, desde una distancia de un metro, según el estudio que será presentado en la conferencia de agosto del Grupo de Interés Especial en Comunicación de Datos de la Asociación de Maquinaria Computacional.

Los implantes son cargados con ondas de radiofrecuencia que pueden atravesar de forma segura el tejido humano.

"Aunque estos diminutos dispositivos implantables no tienen baterías, ahora podemos comunicarnos con ellos a distancia desde fuera del cuerpo. Esto abre todo un nuevo tipo de aplicaciones médicas", dijo Fadel Adib, profesor adjunto del Laboratorio de Medios del MIT y autor principal del artículo.

En este estudio, los investigadores probaron un prototipo del tamaño de un grano de arroz, pero anticipan que podría ser incluso más pequeño, dado que no requiere batería.

Los dispositivos médicos que pueden ingerirse o implantarse en el cuerpo pueden ofrecer a los doctores nuevas formas de diagnosticar, vigilar y tratar muchas enfermedades.

"Estos dispositivos pueden ser compatibles con condiciones de sensibilidad y pueden ayudar a suministrar un medicamento", dijo Giovanni Traverso, profesor adjunto del Hospital Brigham and Women's y de la Escuela de Medicina de Harvard, y otro de los autores del artículo.

El laboratorio de Traverso trabaja ahora en una variedad de sistemas que se pueden ingerir que se pueden utilizar para suministrar medicamentos, vigilar señales vitales y detectar movimiento del tracto gastrointestinal.

Los dispositivos médicos implantables normalmente llevan sus propias baterías, las cuales ocupan la mayor parte del dispositivo y ofrecen un período útil limitado.

Los esfuerzos para explorar los dispositivos médicos implantables e inalámbricos que funcionen con ondas de radio emitidas por antenas fuera del cuerpo han enfrentado dificultades porque las ondas de radio tienden a disiparse conforme atraviesan el cuerpo.

Los investigadores diseñaron un sistema que llamaron "In Vivo Networking" que depende de una serie de antenas que pueden emitir ondas de radio con frecuencias ligeramente distintas.

Conforme las ondas de radio viajan, se superponen y combinan de formas distintas. En ciertos puntos, en donde se superponen los puntos más altos de las ondas, pueden ofrecer suficiente energía para activar un sensor implantado.

"Elegimos frecuencias que son ligeramente distintas entre sí, y al hacerlo, sabemos que en algún momento alcanzarán sus máximos niveles al mismo tiempo. Cuando alcanzan sus máximos al mismo tiempo, pueden superar el umbral energético necesario para cargar de energía al dispositivo", dijo Adib.

Con el nuevo sistema, los investigadores no necesitan saber la ubicación exacta de los sensores en el cuerpo, dado que la energía es transmitida en una gran superficie. Esto también significa que pueden activar múltiples dispositivos al mismo tiempo.

 Cuando los sensores reciben una ráfaga de energía, también reciben una señal que les dice que transmitan información a la antena. Esta señal también se podría utilizar para estimular el suministro de un medicamento o un pulso eléctrico, según los investigadores.

En las pruebas con cerdos, los investigadores mostraron que pueden enviar energía hasta a un metro de distancia del cuerpo si el sensor se ubica a 10 centímetros de profundidad en el cuerpo. Si los sensores se localizan muy cerca de la superficie de la piel, pueden ser cargados desde 38 metros de distancia.

Esta tecnología también tiene el potencial de mejorar las aplicaciones de dispositivos de identificación de radiofrecuencias en otros ámbitos como control de inventarios, análisis minorista y entornos "inteligentes", lo que permitiría rastrear y comunicarse con objetos a mayor distancia, según los investigadores.