Tatuagem cardíaca: Marcapasso de grafeno trata arritmia cardíaca com luz

Ilustração da tatuagem de grafeno em um coração humano - os testes até agora foram feitos em animais.
[Imagem: Zexu Lin/Northwestern University]

Marcapassos de grafeno

Cientistas usaram o famoso grafeno, uma folha de carbono com apenas um átomo de espessura, para criar um protótipo de implante cardíaco que tem potencial para fazer o mesmo trabalho dos marcapassos, só que muito mais fino e gastando quase nada de energia.

Parecido com uma tatuagem temporária usada pelas crianças, a tatuagem eletrônica de grafeno é mais fina do que um fio de cabelo, mas ainda funciona como um marcapasso clássico.

Ao contrário dos atuais marcapassos e desfibriladores implantados, que exigem materiais duros, rígidos e mecanicamente incompatíveis com o corpo, o novo dispositivo se funde suavemente ao coração para, simultaneamente, detectar e tratar batimentos cardíacos irregulares.

E o implante é fino e flexível o bastante para se adaptar aos contornos delicados do coração, bem como elástico e forte o suficiente para suportar os movimentos dinâmicos de um coração batendo.

Foto do dispositivo real.
[Imagem: Ning Liu/University of Texas at Austin]

Optocardiografia

Depois de implantar o dispositivo em ratos, os pesquisadores demonstraram que a tatuagem de grafeno consegue detectar ritmos cardíacos irregulares e, em seguida, fornecer estimulação elétrica por meio de uma série de pulsos, sem restringir ou alterar os movimentos naturais do coração.

Melhor ainda: A tecnologia é opticamente transparente, permitindo que os pesquisadores usassem uma fonte externa de luz óptica para registrar e estimular o coração por meio do dispositivo.

É o que os pesquisadores chamam de optocardiografia, ou seja, usar luz para rastrear e modular o ritmo cardíaco. Nos experimentos com os animais, isso não apenas permitiu diagnosticar e tratar as doenças cardíacas, como também abre novas possibilidades para a optogenética, um método para controlar e monitorar células individuais com luz.

Marcapasso temporário

O implante permaneceu estável por 60 dias em um coração batendo ativamente na temperatura corporal, o que é comparável à duração dos marcapassos temporários usados como pontes para marcapassos permanentes ou para o gerenciamento do ritmo cardíaco após cirurgia ou outras terapias.

Ainda não há previsão de teste da tecnologia em humanos.