A pacemaker the size of a grain of rice promises to revolutionize pediatric and adult cardiology.
Un dispositivo biodegradable pequeño podría cambiar radicalmente el tratamiento cardíaco en recién nacidos y adultos en todo el mundo.
Un dispositivo médico innovador, más pequeño que un grano de arroz y diseñado para disolverse en el cuerpo, podría transformar el tratamiento de problemas cardíacos en recién nacidos y adultos. Este marcapasos temporal, que funciona mediante luz infrarroja y no requiere extracción quirúrgica, ha sido desarrollado por un equipo de investigadores liderado por Igor Efimov y John Rogers.
Según un estudio publicado el miércoles 2 de abril en la revista Nature, el dispositivo no solo es el más pequeño de su tipo, sino que también ofrece una solución menos invasiva y más segura frente a los métodos tradicionales.
De acuerdo con Nature, aproximadamente el 1% de los bebés nacen cada año con afecciones cardíacas, muchos de los cuales requieren un marcapasos temporal durante los primeros días de vida. Sin embargo, en regiones con recursos médicos limitados, este procedimiento puede complicarse, poniendo en riesgo la vida de los recién nacidos.
En adultos, los marcapasos temporales actuales también presentan desafíos significativos, ya que suelen implicar la inserción de electrodos conectados a un dispositivo externo mediante cables que atraviesan el tórax.
Este método puede derivar en infecciones, daños en los tejidos, coágulos de sangre y otras complicaciones, como ocurrió en el caso del astronauta Neil Armstrong, quien falleció tras una hemorragia interna provocada por la extracción de un marcapasos temporal.
Un avance tecnológico que supera las limitaciones previas.
En 2021, el equipo de la Universidad Northwestern, al que pertenecen Efimov y Rogers, presentó un marcapasos biodegradable del tamaño de una moneda de 25 centavos (24 mm de diámetro).
Este dispositivo utilizaba tecnología de comunicación de campo cercano (NFC), similar a la empleada en pagos electrónicos, para transmitir comandos. Sin embargo, el diseño requería una antena integrada, lo que limitaba su miniaturización.
Tras años de investigación, los científicos lograron superar esta barrera al sustituir la antena por un sistema basado en luz infrarroja para la transmisión de datos.
Además, reemplazaron la fuente de energía NFC por una celda galvánica, una batería que genera electricidad a partir de reacciones químicas con los biofluidos del cuerpo.
Este nuevo diseño permitió reducir el tamaño del dispositivo a unas dimensiones de 1 mm de grosor, 1,8 mm de ancho y 3,5 mm de largo, manteniendo su capacidad para estimular el corazón de manera efectiva.
“La luz infrarroja penetra muy bien el cuerpo”, explicó Efimov en declaraciones recogidas por Nature. “Si colocas una linterna en la palma de la mano, verás cómo la luz brilla por el otro lado. Resulta que nuestros cuerpos son excelentes conductores de la luz”.
Beneficios para pacientes pediátricos y adultos.
El diseño biodegradable del marcapasos elimina la necesidad de una cirugía posterior para retirarlo, reduciendo significativamente los riesgos de infecciones y complicaciones posoperatorias. Según el equipo de investigadores, este avance es especialmente relevante para los recién nacidos, ya que permite implantar un dispositivo suave y portátil que se adapta a las delicadas condiciones de los pacientes pediátricos.
“Nuestra principal motivación fueron los niños”, afirmó Efimov. “Ahora podemos colocar este diminuto marcapasos en el corazón de un niño y estimularlo con un dispositivo suave, delicado y portátil”.
El dispositivo también tiene aplicaciones potenciales en adultos, especialmente en aquellos que requieren marcapasos temporales tras cirugías cardíacas o procedimientos como el reemplazo de válvulas aórticas transcatéter.
Además, su pequeño tamaño y diseño versátil podrían integrarse en otros dispositivos médicos, como inhibidores del dolor o herramientas para la restauración nerviosa y ósea.
Posibilidades futuras: terapias avanzadas y sincronización cardíaca.
El equipo de investigadores no se detiene en este logro. Según Nature, los científicos están explorando la posibilidad de implantar múltiples marcapasos en miniatura en un mismo corazón.
Estos dispositivos podrían coordinarse mediante diferentes longitudes de onda de luz para realizar terapias de sincronización más complejas, como el tratamiento de arritmias.
“También podríamos incorporar nuestros marcapasos a otros dispositivos médicos como reemplazos de válvulas cardíacas, que pueden causar bloqueo cardíaco”, sugirió Efimov.
Este avance no solo representa un hito en la miniaturización de dispositivos médicos, sino que también abre la puerta a nuevas estrategias terapéuticas que podrían transformar la cardiología moderna.
Con un enfoque inicial en los pacientes más vulnerables, como los recién nacidos, este marcapasos biodegradable podría marcar el comienzo de una nueva era en el tratamiento de enfermedades cardíacas.
