¿Y si un marcapasos pudiera obtener parte de la energía que necesita directamente de los latidos del corazón? Un equipo de investigadores ha desarrollado un marcapasos intracardíaco sin cables capaz de convertir el movimiento cardíaco en electricidad, una propuesta que podría ayudar a superar una de las principales limitaciones de estos dispositivos: la duración de sus baterías.
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| Marcapasos capaz de generar energía con el movimiento del corazón |
El sistema, denominado T-LIP, utiliza un pequeño generador triboeléctrico para transformar los movimientos producidos por el corazón en energía eléctrica. El estudio fue publicado en Science Advances y representa una prueba experimental de una tecnología que todavía necesita más investigación antes de llegar a la práctica clínica.
Un marcapasos que aprovecha el movimiento del corazón
Los marcapasos intracardíacos sin cables actuales utilizan baterías que ocupan una parte importante del dispositivo y tienen una vida útil limitada. Cuando la batería se agota, puede ser necesario implantar otro dispositivo, algo especialmente relevante en pacientes que necesitan estimulación cardíaca durante muchos años.
La nueva propuesta busca cambiar ese escenario aprovechando una fuente de energía que está disponible de forma natural: el movimiento producido por cada contracción cardíaca.
Para conseguirlo, los investigadores incorporaron dos pequeños generadores triboeléctricos (TENG) dentro de una estructura compacta. Estos dispositivos generan electricidad mediante el contacto y la separación de materiales con diferentes propiedades eléctricas cuando son sometidos a movimiento.
¿Cuánta energía puede generar?
Los resultados de las pruebas son especialmente llamativos. El sistema alcanzó una densidad de potencia de 276,6 μW/cm³ y fue diseñado para ocupar aproximadamente 0,7 cm³, un tamaño compatible con la arquitectura de un marcapasos intracardíaco comercial. :contentReference[oaicite:3]{index=3}
En las pruebas de laboratorio, la energía generada aumentó a medida que lo hacía la aceleración del movimiento simulado del corazón. A una aceleración de 8 m/s², el dispositivo produjo una potencia media de 4,03 μW, una cifra que se aproxima al consumo estimado de algunos marcapasos intracardíacos modernos.
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| Marcapasos que genera electricidad a partir de los latidos del corazón |
Además, una prueba acelerada de resistencia mantuvo estable la generación de energía durante más de 300 millones de ciclos, equivalente aproximadamente a 10 años de oscilaciones si se toma como referencia una frecuencia cardíaca de 60 latidos por minuto.
El dispositivo consiguió estimular el corazón en un animal
La parte más importante del experimento ocurrió en un modelo porcino. Los investigadores implantaron el sistema mediante un procedimiento basado en catéter y comprobaron que podía aprovechar el movimiento natural del corazón para generar electricidad.
En otra prueba, la energía obtenida por el generador permitió alimentar la electrónica de un marcapasos y aumentar la frecuencia cardíaca del animal de 92 a 100 latidos por minuto. También se consiguió estimular el corazón hasta 120 latidos por minuto en otra condición experimental.
Estos resultados muestran que el concepto puede generar suficiente energía para alimentar la estimulación cardíaca bajo determinadas condiciones experimentales. Sin embargo, todavía no significa que estemos ante un dispositivo listo para utilizarse en personas.
Una prueba prometedora, pero todavía experimental
El estudio también evaluó la posición del dispositivo, su estabilidad y la respuesta del tejido cardíaco. Durante cuatro semanas de implantación en un animal, el dispositivo permaneció fijado y no se observaron alteraciones importantes de la función cardíaca en las pruebas realizadas.
Pero existe una limitación fundamental: la evaluación crónica se realizó en un solo animal. Los propios investigadores señalan que serán necesarios estudios más prolongados y con un número mayor de animales para analizar aspectos como la fibrosis, la calcificación, la remodelación del tejido y la estabilidad de la generación de energía a largo plazo.
¿Podría eliminar algún día el problema de cambiar la batería?
Ese es uno de los objetivos más interesantes de esta tecnología, aunque todavía no puede darse por conseguido.
El concepto no consiste necesariamente en eliminar por completo el almacenamiento de energía. Los investigadores explican que un pequeño sistema de almacenamiento podría seguir siendo necesario para regular la energía generada y disponer de una reserva cuando el dispositivo la necesite.
La verdadera ventaja estaría en que el generador pudiera recargar continuamente esa reserva utilizando la energía mecánica producida por el propio corazón. De conseguirse en futuros estudios, esto podría ampliar considerablemente la autonomía de los marcapasos intracardíacos.
Un paso hacia los implantes médicos autosuficientes
La investigación abre una posibilidad fascinante: dispositivos médicos implantados capaces de aprovechar los movimientos naturales del organismo para obtener parte de la energía que necesitan.
Por ahora, el marcapasos experimental solo ha demostrado su funcionamiento en condiciones de laboratorio y en un modelo animal. Aún quedan importantes pruebas de seguridad, durabilidad y eficacia antes de pensar en una aplicación clínica en seres humanos.
Pero la idea marca una dirección interesante para el futuro de la tecnología médica: en lugar de depender exclusivamente de una batería, un implante podría aprovechar una fuente de energía que el cuerpo produce constantemente.
Fuente científica: estudio publicado en Science Advances.