Un nuevo dispositivo capaz de proporcionar energía a algunos implantes médicos fue desarrollado por científicos de Estados Unidos. Un chip a base de silicio-platino que cabe en la cabeza de una persona generará electricidad a partir de glucosa.
Se sabe que todo lo nuevo es viejo y olvidado: la idea de utilizar la glucosa como fuente de energía eléctrica no es nueva. En la década de 1970, los expertos demostraron que se puede "alimentar" a los marcapasos con glucosa. Sin embargo, este desarrollo se abandonó en favor de baterías de iones de litio más potentes.
Mientras tanto, la glucosa es una fuente de energía para los seres vivos. En el cuerpo humano, la descomposición de los carbohidratos conduce a su formación.
La conversión de glucosa en energía para las células tiene lugar durante la glucólisis. En este caso, tiene lugar la división de la glucosa y la formación del nucleótido trifosfato de adenosina (o ATP), una fuente universal de energía para todos los procesos bioquímicos que ocurren en los sistemas vivos.
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Para utilizar esta energía casi ilimitada del cuerpo humano en beneficio de los implantes, científicos de Estados Unidos crearon un chip electrónico semiconductor basado en silicio.
No usó componentes orgánicos: el chip consiste en un catalizador de platino que elimina los electrones de los átomos que forman la molécula de glucosa, imitando así la actividad de las enzimas celulares que descomponen la glucosa para producir ATP.
El chip puede entregar hasta 180 microvatios. Esto, según los desarrolladores, es suficiente para alimentar implantes de energía ultrabaja.
“Los implantes pronto se convertirán en algo común para las personas con lesiones de la médula espinal. En tales casos, necesitaremos un dispositivo que inventamos para generar energía, dice uno de los autores del estudio, Benjamin Rapoport, quien trabaja como parte del programa conjunto Harvard-MIT para el desarrollo de ciencias y tecnología de la salud (Health Sciences and Technology Program). El chip permitirá a los pacientes volver a mover los brazos y las piernas.
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El lugar probable de implantación del chip es el llamado espacio subaracnoideo. Esta es la cavidad entre las meninges llena de líquido cefalorraquídeo (LCR).
El CSF proporciona un entorno adecuado para las pilas de combustible implantables. Primero, se espera una respuesta inmune mínima del cuerpo. En segundo lugar, contiene cientos de veces menos proteína que, por ejemplo, en la sangre, por lo tanto, es menos probable que el chip se cubra de tejido. En tercer lugar, hay un nivel suficiente de glucosa en el líquido cefalorraquídeo.
Los científicos han verificado la seguridad del implante mediante cálculos de consumo de glucosa y análisis de balance de oxígeno. Por tanto, la proporción estimada de glucosa utilizada fue del 2,8 al 28% de la cantidad renovada periódicamente, lo que no debería provocar efectos secundarios.
Según los investigadores, el chip aún no se ha probado en animales y humanos, pero esta etapa de desarrollo está en los planes inmediatos de los científicos.
Un artículo de la revista PLoS ONE ofrece más información sobre el chip.
