Implante bioelectrónico recargable y programable inalámbricamente mediante campos magnéticos

Unos ingenieros han presentado el primer implante neural que se puede programar así como recargar de energía, de manera inalámbrica, mediante un campo magnético. Este avance puede hacer posible la fabricación de dispositivos implantables en el cuerpo humano como por ejemplo una unidad de estimulación de la médula espinal con un transmisor magnético alimentado por una batería situada en un cinturón portátil.

El microsistema, llamado MagNI (por las siglas en inglés de “implante neural magnetoeléctrico”), incorpora transductores magnetoeléctricos. Esto permite que el chip obtenga energía de un campo magnético alterno fuera del cuerpo.

El sistema lo ha desarrollado el equipo de Kaiyuan Yang, Jacob Robinson, Zhanghao Yu y Joshua Chen, de la Universidad Rice en Estados Unidos.

MagNI puede resultar idóneo para aplicaciones que requieren estimulación eléctrica programable para neuronas, por ejemplo con el fin de ayudar a pacientes con epilepsia o con enfermedad de Parkinson.

La Universidad Rice ha creado el primer implante neural que se puede programar y recargar energéticamente de forma remota mediante un campo magnético. (Foto: Secure and Intelligent Micro-Systems Lab / Rice University)

Idoneidad del uso de campos magnéticos

Yang recalca que esta es la primera demostración de que se puede usar un campo magnético para energizar un implante y también para programarlo. Al integrar transductores magnetoeléctricos con la tecnología CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), el equipo de Yang ha conseguido una plataforma bioelectrónica para muchas aplicaciones. La tecnología CMOS es lo bastante potente, eficiente y barata para tareas de detección y procesamiento de señales como las comentadas.

Yang enfatiza que el sistema MagNI tiene claras ventajas sobre los métodos de estimulación actuales, incluyendo ultrasonido, radiación electromagnética, acoplamiento inductivo y tecnologías ópticas. Con el sistema MagNI, los tejidos del cuerpo no absorben campos magnéticos como sí ocurre con otros tipos de señales. El sistema no calienta tejidos, a diferencia de lo que hacen la radiación electromagnética y óptica y el acoplamiento inductivo. El ultrasonido no tiene el problema del calentamiento directo, pero las ondas se reflejan en superficies de contacto entre diferentes medios, como el cabello y la piel o los huesos y tejido muscular.

Debido a que el campo magnético también transmite señales de control, MagNI resulta más preciso. (Fuente: NCYT Amazings)