30/05/2022

Marcapasso biodegradável sem fios dissolve-se no corpo

Redação do Diário da Saúde
Marcapassos biodegradável sem fios dissolve-se no corpo
O marcapasso temporário dissolve-se quando não for mais necessário para a terapia pós-cirúrgica.
[Imagem: Northwestern University]

Marcapasso temporário

No ano passado, pesquisadores apresentaram o primeiro marcapasso transitório, que se dissolve inofensivamente no corpo quando não é mais necessário.

Agora, eles apresentaram uma nova versão mais inteligente que é integrada a uma rede coordenada de quatro sensores e unidades de controle macios, flexíveis, sem fio e vestíveis, tudo colocado externamente, ao redor da parte superior do corpo, controlando e monitorando o marcapassos por tecnologia sem fios.

Usando metais solúveis em água e polímeros biodegradáveis, Yeon Sik Choi e seus colegas criaram um módulo totalmente implantável e bioabsorvível que recebe energia sem fio através da pele, dispensando as baterias para realizar a estimulação epicárdica.

Para controlar o aparelho e visualizar os dados em tempo real, foi criada uma rede integrada de sensores instalados na superfície da pele, que coletam e transmitem dados para um módulo de controle externo via Bluetooth - essa estrutura é conhecida como "rede local corporal".

Os sensores comunicam-se entre si para monitorar continuamente as várias funções fisiológicas do corpo, incluindo temperatura corporal, níveis de oxigênio, respiração, tônus muscular, atividade física e, claro, atividade elétrica do coração.

Após a terapia, o módulo interno se dissolve no corpo e os módulos de interface com a pele são descolados da pele, eliminando a necessidade de remoção cirúrgica.

Marcapassos biodegradável sem fios dissolve-se no corpo
O sistema como um todo compõe uma rede local corporal sem fios - como uma rede de computadores, só que funcionando no corpo.
[Imagem: Northwestern University]

Sem necessidade de segunda cirurgia

Como toda a tecnologia é sem fio, ela contorna falhas comuns dos dispositivos implantados, como infecções na linha de transmissão ou a necessidade de procedimentos cirúrgicos para remover ou substituir eletrodos ou baterias dos marcapassos, por exemplo. A maioria dos dispositivos médicos usados para fornecer estimulação elétrica do coração, particularmente soluções temporárias para pacientes em recuperação de cirurgia cardíaca, requerem uma combinação de hardware interno conectado a energia externa e sistemas de controle por meio de eletrodos com fio que penetram na pele.

Esses dispositivos apresentam riscos de infecção e limitam a mobilidade do paciente, além de exigir procedimentos cirúrgicos de extração, que podem trazer complicações adicionais.

"Nas configurações atuais, os marcapassos temporários exigem um fio conectado a um gerador externo que estimula o coração," disse o professor Igor Efimov, um dos coordenadores da equipe. "Quando o coração recupera sua capacidade de se estimular adequadamente, o fio deve ser retirado. Como você pode imaginar, este é um procedimento bastante dramático, puxar um fio conectado ao coração. Decidimos abordar esse problema de um ângulo diferente: Nós criamos um marcapasso que simplesmente se dissolve e não precisa ser removido. Isso evita a perigosa etapa de puxar o fio."

Para demonstrar a prova de conceito, os pesquisadores usaram o dispositivo para monitorar e controlar a estimulação cardíaca em ratos, cães e em um coração humano ex-vivo.

Checagem com artigo científico:

Artigo: A transient, closed-loop network of wireless, body-integrated devices for autonomous electrotherapy
Autores: Yeon Sik Choi, Hyoyoung Jeong, Rose T. Yin, Raudel Avila, Anna Pfenniger, Jaeyoung Yoo, Jong Yoon Lee, Andreas Tzavelis, Young Joong Lee, Sheena W. Chen, Helen S. Knight, Seungyeob Kim, Hak-Young Ahn, Grace Wickerson, Abraham Vázquez-Guardado, Elizabeth Higbee-Dempsey, Bender A. Russo, Michael A. Napolitano, Timothy J. Holleran, Leen Abdul Razzak, Alana N. Miniovich, Geumbee Lee, Beth Geist, Brandon Kim, Shuling Han, Jaclyn A. Brennan, Kedar Aras, Sung Soo Kwak, Joohee Kim, Emily Alexandria Waters, Xiangxing Yang, Amy Burrell, Keum San Chun, Claire Liu, Changsheng Wu, Alina Y. Rwei, Alisha N. Spann, Anthony Banks, David Johnson, Zheng Jenny Zhang, Chad R. Haney, Sung Hun Jin, Alan Varteres Sahakian, Yonggang Huang, Gregory D. Trachiotis, Bradley P. Knight, Rishi K. Arora, Igor R. Efimov, John A. Rogers
Publicação: Science
DOI: 10.1126/science.abm1703
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