Batería comestible alimentaría dispositivos médicos ingeribles

En los últimos años, hemos visto la aparición de numerosos dispositivos médicos ingeribles, incluyendo píldoras de cámara y cápsulas diseñadas para escuchar los latidos y la frecuencia respiratoria.

Pero para que el uso de tales cápsulas inteligentes pueda llegar a generalizarse, tenemos que estar totalmente seguros de que no van a causar daño.

Con ese objetivo en mente, un equipo de investigadores ha desarrollado una pequeña batería completamente no tóxica, que proporcionará la energía suficiente para alimentar dispositivos de diagnóstico pequeños.

Según el equipo, encabezado por el profesor de la Universidad Carnegie Mellon, Christopher Bettinger, las baterías que se utilizan actualmente en los dispositivos médicos ingeribles no son del todo segura. Este tipo de baterías a menudo contienen materiales tóxicos que, de quedarse atrapada en el interior del cuerpo, podrían causar daño al paciente. 

Para afrontar el problema, los investigadores han construido una batería nueva que hace uso de materiales que, o bien se encuentran naturalmente en el cuerpo, o que no perjudicarían al mismo.

Ellos utilizaron pigmentos de melanina, que se encuentran en la piel, cabello y ojos, como un componente clave de la batería.

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La melanina tiene una función protectora en el cuerpo, que absorbe la luz UV y protege contra los radicales libres. También es capaz de unirse y separarse con iones metálicos, por lo que es un candidato a material de batería perfecto.

El diseño de la batería es algo cambiante, en el sentido que los investigadores planean ajustarla a las necesidades de una aplicación particular, por ejemplo, la administración cronometrada de fármacos.

En términos generales, hace uso de la melanina, ya sea como el ánodo o el cátodo de la batería, con una segunda sustancia, como el óxido de manganeso mineral o el magnesio metálico benigno, formando el segundo terminal. El fluido acuoso en el tracto GI comprende el electrolito.

Todo el asunto se apoya estructuralmente en PLGA, y está encapsulada en gelatina.

El diseño permite que la batería mantenga la estructura y funciones a medida que se mueve a través del cuerpo, pero en caso de que por alguna circunstancia imprevista no logre ser eliminada del sistema del paciente después de hacer su trabajo (por lo general unas 20 horas), se degradará sin causar daño.

Los investigadores afirman que, si bien la capacidad de la batería es muy bajo en comparación con los diseños de iones de litio, todavía proporcionaría energía suficiente para dispositivos pequeños de detección o de liberación de fármacos.

Aunque las cifras exactas varían en función de la configuración, el equipo dice que es posible que una batería con 600 miligramos de melanina como cátodo alimente un dispositivo de 5 milivatios durante 18 horas.

El equipo está actualmente buscando socios de la industria para ayudar a llevar la batería a base de melanina al mercado. Mientras tanto, también está trabajando en la fabricación de baterías comestibles utilizando otros biomateriales, tales como pectina, un compuesto que se encuentra en las plantas.

El trabajo fue presentado esta semana en el Encuentro y Exposición Nacional de la Sociedad Americana de Química (ACS).