Baterías biorreabsorbibles para bioelectrónica ingerible transitoria.
La batería 'comestible' con cera de abeja que promete revolucionar la estimulación eléctrica gástrica
Un equipo estadounidense desarrolla una batería capaz de alimentar dispositivos ingeribles y degradarse después de cumplir su función
¿Y si una cápsula médica pudiera llevar su propia batería, funcionar durante unos días y después desaparecer dentro del organismo? Esa es la idea desarrollada por investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT), en Estados Unidos. El dispositivo, presentado en la revista Nature Chemical Engineering, está pensado para alimentar pequeñas cápsulas electrónicas que se pueden ingerir y que, una vez cumplida su función, se degradan progresivamente dentro del aparato digestivo.
Y es que las baterías habituales contienen materiales que no están pensados para permanecer dentro del cuerpo y, en caso de fallo o retención, pueden provocar complicaciones. Por eso, este nuevo dispositivo biodegradable utiliza magnesio y trióxido de molibdeno (MoO₃), integrados en una estructura de tipo papel. También está protegida con ceras naturales, como la de abeja, que ayudan a controlar cuándo comienza a degradarse.
El sistema alcanza un voltaje máximo en circuito abierto de 1,84 voltios, con una capacidad de 2,43 mAh por centímetro cuadrado. Según los autores, esto permite alimentar pequeños dispositivos electrónicos que necesitan más energía de la que pueden proporcionar algunas de las baterías biodegradables desarrolladas anteriormente.
Eso sí, hay que aclarar un concepto: los investigadores hablan de una batería bioreabsorbible, no de una batería comestible. Está diseñada para degradarse en el organismo, pero eso no significa que sus componentes sean alimentos.
Una cápsula para controlar la toma de medicamentos
Una de las aplicaciones más llamativas es el seguimiento de medicamentos. Los investigadores introdujeron la batería en una cápsula de tamaño estándar junto con un pequeño sistema de identificación por radiofrecuencia. Cuando la cápsula era ingerida, podía enviar una señal inalámbrica que permitía detectar el cambio.
Las pruebas realizadas en cerdos demostraron que el sistema podía identificar en tiempo real cuándo se había producido la ingestión. La tecnología podría servir en el futuro para comprobar que un paciente ha tomado un medicamento, algo especialmente importante en tratamientos en los que seguir correctamente las dosis es fundamental.
La batería permite, además, que la señal llegue a mayor distancia que en los sistemas pasivos que no cuentan con una fuente de energía propia.
También puede estimular el estómago
La segunda aplicación fue todavía más experimental. Los investigadores utilizaron la batería para alimentar una cápsula capaz de realizar estimulación eléctrica gástrica.
El dispositivo envía pequeños impulsos eléctricos desde el interior del aparato digestivo. En las pruebas con cerdos, una batería permitió mantener la estimulación durante varios días. En determinadas configuraciones, el sistema llegó a funcionar durante hasta siete días con dos baterías.
El objetivo es explorar las posibilidades de la llamada Medicina Bioelectrónica, que utiliza señales eléctricas para actuar sobre el organismo. Por ahora, estos experimentos no constituyen un tratamiento disponible para personas, sino una demostración de que la tecnología puede funcionar dentro del aparato digestivo.
Todavía no está lista para utilizarse en personas
La investigación se realizó principalmente mediante experimentos de laboratorio y estudios in vivo en modelos porcinos. Las baterías encapsuladas con cera de abeja mantuvieron su integridad durante hasta tres días en condiciones que simulaban el entorno gástrico.
Sin embargo, el estudio también identifica varias limitaciones. Los investigadores observaron diferencias entre unas baterías y otras relacionadas con factores como el proceso de fabricación, el contacto entre las distintas capas de la batería y el grosor de la encapsulación. Además, el circuito electrónico utilizado para la estimulación gástrica todavía no es completamente bioreabsorbible.
Los próximos estudios tendrán que comprobar cómo se comporta la batería en condiciones más parecidas a las de una persona, por ejemplo, cuando hay comida en el estómago o cambian el pH, la cantidad de mucosidad o los movimientos del aparato digestivo.
En definitiva, si esta tecnología consigue superar las pruebas de seguridad, fabricación y funcionamiento necesarias para llegar a estudios clínicos, podría contribuir al desarrollo de una nueva generación de cápsulas médicas temporales: dispositivos capaces de entrar en el organismo, realizar una tarea concreta y, finalmente, degradarse sin necesidad de ser recuperados.
