Diseñan marcapasos diminuto que se activa con luz

Caracas, 08 de abril de 2025. La ciencia avanza y para bien, pues investigadores de la Universidad Northwestern desarrollaron un marcapasos increíblemente pequeño, el cual cambia el concepto de tratamientos cardíacos, sobre todo en casos más vulnerables.

Asimismo, los científicos diseñaron este marcapasos de tamaño mínimo: 1,8 mm de ancho y 3,5 mm de largo; este puede caber dentro de un aguja de una jeringa, por lo que refieren que su aplicación es segura y poco invasiva.

En este orden de ideas, el nuevo dispositivo más pequeño que un grano de arroz, representa un avance significativo en la miniaturización médica.

«Existe una necesidad crucial de marcapasos temporales en el contexto de cirugías cardíacas pediátricas, y ese es un caso de uso donde la miniaturización del tamaño es increíblemente importante», afirma John A. Rogers, pionero en bioelectrónica de Northwestern y líder del desarrollo del dispositivo.

Marcapasos inalámbrico con activación por luz

En línea con lo mencionado, el diminuto aparato eléctrico se acopla a un dispositivo portátil e inalámbrico, el cual se coloca sobre el pecho del paciente para controlar la estimulación.

Este, cuando detecta un latido irregular, emite un pulso de luz con la capacidad de penetrar en la piel y el esternón del paciente, para activar el cardioversor, con el objetivo de restaurar el ritmo del corazón.

Al finalizar su vida útil, todos los componentes se disuelven de forma natural en los fluidos corporales, a causa de su diseño temporal.

A pesar de su tamaño minúsculo, este marcapasos proporciona tanta estimulación como uno de tamaño completo, demostrando que en este caso lo pequeño no está reñido con la eficacia.

La miniaturización extrema permite además distribuir varios de estos dispositivos por diferentes áreas del corazón, controlándolos de manera independiente mediante diferentes colores de luz para lograr una sincronización más sofisticada que la que permiten los marcapasos tradicionales.

Necesidad desarrollada con propósito en pacientes pediátricos

Los especialistas en desarrollar este miniaturizado marcapasos alegaron que este proyecto tuvo un enfoque particularmente sensible, y es que existe alrededor de un 1% de los niños que nacen con cardiopatías congénitas, independientemente de si estos nacen en países con recursos limitados o abundantes.

 «Nuestra principal motivación fueron los niños. La buena noticia es que estos niños solo necesitan estimulación temporal después de una cirugía. En aproximadamente siete días, los corazones de la mayoría de los pacientes se autorrepararán. Pero esos siete días son absolutamente críticos», explica Igor Efimov, cardiólogo experimental de Northwestern y co-líder del estudio.

Batería alimentada por fluidos corporales y tecnología biodegradable

Los investigadores reseñan que para lograr este tamaño extremadamente reducido, tuvieron que reinventar completamente la fuente de alimentación del dispositivo.

El marcapasos funciona mediante una célula galvánica, un tipo de batería simple pero efectiva, la cual transforma la energía química de los fluidos de nuestro cuerpo en energía eléctrica.

A su vez, el ingenioso diseño utiliza dos metales diferentes como electrodos para generar y enviar pulsos eléctricos al corazón.

«Cuando el marcapasos se implanta en el cuerpo, los biofluidos circundantes actúan como el electrolito conductor que une eléctricamente esas dos almohadillas metálicas para formar la batería», expresó John Rogers, Investigador y pionero en bioelectrónica de Northwestern.

Gracias a esta innovación eliminó la necesidad de incluir baterías tradicionales o antenas receptoras, lo que contribuyó decisivamente a la extraordinaria miniaturización del dispositivo.

En cuanto a la tecnología biodegradable, como lo mencionamos anteriormente, todos los componentes con los que fue construido este cardioversor son biocompatibles, por lo que se desintegran gradualmente en los biofluidos corporales, eliminando completamente la necesidad de una extracción quirúrgica posterior.

«Al minimizar el tamaño, simplificamos drásticamente los procedimientos de implantación, reducimos el trauma y el riesgo para el paciente y, con la naturaleza disoluble del dispositivo, eliminamos cualquier necesidad de procedimientos quirúrgicos secundarios de extracción», resaltó Rogers.

Esta tecnología pionera abre un amplio abanico de posibilidades para la medicina bioelectrónica que van mucho más allá del ámbito cardíaco, incluyendo aplicaciones para ayudar a nervios y huesos a sanar, tratar heridas complejas y bloquear el dolor crónico mediante estímulos eléctricos específicos y controlados.