Crean un marcapasos más pequeño que un grano de arroz

Un equipo de científicos ha desarrollado el marcapasos más diminuto del mundo, un regulador temporal de los latidos del corazón más pequeño que un grano de arroz: puede ser inyectado y controlado por luz antes de disolverse. El dispositivo podría inaugurar una serie de avances cruciales en medicina de precisión.

Investigadores e ingenieros de la Universidad Northwestern, en Estados Unidos, han desarrollado el marcapasos más pequeño conocido hasta hoy. Este dispositivo promete hacer posible tratamientos actualmente inviables, ya que a diferencia de los marcapasos tradicionales, que requieren baterías voluminosas y cables, el nuevo marcapasos funciona a partir de un mecanismo activado por luz.

Un pequeño y flexible parche portátil, colocado sobre el pecho del paciente, detecta cualquier anomalía en el ritmo cardíaco y emite pulsos de luz infrarroja. Esta luz, al atravesar la piel, el esternón y otros tejidos, activa el marcapasos, permitiendo que emita los impulsos eléctricos necesarios para restablecer el ritmo normal del corazón.

Según una nota de prensa, el nuevo marcapasos podría transformar el tratamiento de las arritmias cardíacas, por ejemplo en los casos de pacientes pediátricos con corazones delicados y en procesos de reparación tras complejas cirugías. Su tamaño es sorprendente: más pequeño que un grano de arroz, puede caber en la punta de una jeringa.

Múltiples innovaciones

Una de las características más destacadas es su naturaleza disoluble, como se explica en el nuevo estudio publicado en la revista Nature. Una vez que el dispositivo ha cumplido su función de manera temporal, se degrada de forma natural en el cuerpo, eliminando la necesidad de una intervención quirúrgica adicional para su extracción. Todos los componentes del marcapasos son biocompatibles, garantizando que se integren de manera segura en el organismo y se disuelvan en los fluidos biológicos sin causar reacciones adversas.

El diseño de este marcapasos revolucionario se apoya en avances significativos en ingeniería de materiales y microtecnología. Con unas dimensiones de apenas 1,8 milímetros de ancho, 3,5 milímetros de largo y 1 milímetro de grosor, el dispositivo es tan pequeño que supera las limitaciones de los sistemas actuales. 

Anteriormente, el tamaño de la antena receptora en los dispositivos basados en comunicación por radiofrecuencia impedía lograr esta miniaturización. Sin embargo, al sustituir este sistema por un mecanismo de activación por luz se ha logrado reducir drásticamente el tamaño, aunque sin comprometer la capacidad de generar estímulos eléctricos suficientes para el funcionamiento del corazón.

La fuente de energía del dispositivo es otro punto a resaltar. En lugar de depender de baterías tradicionales, el nuevo marcapasos utiliza una celda galvánica que transforma la energía química en eléctrica. Los electrodos, compuestos por dos metales distintos, generan una corriente cuando entran en contacto con los fluidos corporales, lo que facilita el funcionamiento del dispositivo sin necesidad de componentes voluminosos.

Tan pequeño como revolucionario

Este avance no solo representa una mejora en términos de tamaño y comodidad, sino que también aporta una mayor seguridad y eficacia. La técnica de activación mediante luz infrarroja permite un control preciso y rápido, lo cual es crucial en situaciones críticas. Además, la innovación podría ser el punto de partida para otros desarrollos en medicina de precisión.

Por ejemplo, en el contexto de la cirugía pediátrica, y teniendo en cuenta que aproximadamente el 1% de los niños nacen con defectos congénitos del corazón, la posibilidad de colocar un marcapasos que funcione solo de manera temporal y que se disuelva posteriormente puede reducir significativamente el riesgo de complicaciones, como infecciones o daños en el tejido cardíaco asociados a la extracción de cables tradicionales.

Al mismo tiempo, la versatilidad del diseño abre la posibilidad de integrar múltiples dispositivos en distintas áreas del corazón, permitiendo una sincronización más sofisticada del ritmo cardíaco. Esta característica es especialmente valiosa en casos complejos, donde diferentes zonas del corazón pueden requerir estímulos personalizados para corregir arritmias específicas. 

El especialista Bozhi Tian, cuyo laboratorio en la Universidad de Chicago también ha desarrollado marcapasos activados por luz pero no participó en este estudio, indicó a AFP, según informa Science Alert, que el nuevo dispositivo es "un salto significativo hacia adelante. Se trata de un cambio de paradigma en el ritmo temporal y la medicina bioelectrónica".

"Este desarrollo abre posibilidades mucho más allá de la cardiología, incluida la regeneración nerviosa, la curación de heridas y los implantes inteligentes integrados", concluyó.