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Debajo de la piel: científicos chinos crean un cargador inalámbrico que puede permanecer de forma segura en el cuerpo humano
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Debajo de la piel: científicos chinos crean un cargador inalámbrico que puede permanecer de forma segura en el cuerpo humano

Mientras tanto, las fuentes de alimentación conectadas a cargadores transdérmicos pueden causar inflamación, y las que funcionan con baterías no recargables pueden necesitar ser reemplazadas quirúrgicamente, lo que puede causar complicaciones, según el artículo.

Para abordar esta brecha, los investigadores propusieron un sistema de energía implantable inalámbrico con “al mismo tiempo un alto rendimiento de almacenamiento de energía y propiedades de interfaz de tejido favorecidas”, ya que su diseño suave y flexible le permite adaptarse a la forma de los tejidos y órganos.

El dispositivo de suministro y almacenamiento de energía creado por un equipo de científicos chinos es biodegradable e inalámbrico. Foto: Universidad de Lanzhou

El dispositivo de suministro de energía inalámbrico consta de una bobina de magnesio, que carga el dispositivo cuando se coloca una bobina de transmisión externa sobre la piel sobre el implante.

La energía recibida por la bobina de magnesio pasa por un circuito antes de entrar en un módulo de almacenamiento de energía, compuesto por un híbrido de iones de zinc. supercondensadores.

Los supercondensadores almacenan energía como energía eléctrica, en comparación con las baterías que la almacenan como energía química.

Aunque los supercondensadores almacenan menos energía por unidad, tienen una alta densidad de potencia y, por tanto, pueden descargar de forma constante una gran cantidad de energía, según el artículo.

El prototipo del sistema de suministro de energía, contenido en un implante flexible y biodegradable similar a un chip, integra la recolección y el almacenamiento de energía en un solo dispositivo.

La energía puede pasar a través del circuito directamente a un dispositivo bioelectrónico conectado, así como al supercondensador, donde se almacena «para garantizar una salida de energía constante y confiable» una vez que se completa la carga, según el artículo.

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Tanto el zinc como el magnesio son esenciales para el cuerpo humano y los investigadores señalan que las cantidades contenidas en el dispositivo están por debajo de los niveles de ingesta diaria, lo que hace que los implantes solubles sean biocompatibles.

Todo el dispositivo está encapsulado en polímero y cera, que puede doblarse y torcerse según la estructura del tejido donde se coloca.

Las pruebas del dispositivo en ratas indicaron que puede funcionar eficazmente durante hasta 10 días y se disuelve por completo en dos meses.

Según el artículo, el tiempo que el dispositivo puede funcionar puede modificarse cambiando el espesor y la química de la capa de encapsulación.

Los sistemas de administración de medicamentos podrían integrarse en diferentes tejidos y órganos del cuerpo y “desempeñar un papel vital en la administración y terapia de medicamentos localizadas y bajo demanda”, afirma el artículo.

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Para demostrar la funcionalidad de la fuente de alimentación, los investigadores conectaron supercondensadores apilados a una bobina receptora y a un dispositivo de administración de fármacos biodegradable y los implantaron en ratones. El prototipo implementado no estaba encapsulado en un solo dispositivo: tenía partes encapsuladas por separado y unidas.

El dispositivo de administración de medicamentos que contiene un antiinflamatorio. medicamento se implantó en ratones con fiebre inducida por hongos. Durante las 12 horas de seguimiento, las temperaturas del grupo sin implante fueron significativamente más altas que las del grupo con implante.

Los investigadores dijeron que todavía existía el problema de encender y apagar el dispositivo, ya que sólo se detenía cuando se quedaba sin energía, pero dijeron que la activación controlada de la carga podía controlar la duración del encendido y apagado.

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En las ratas que recibieron el implante descargado, los investigadores afirmaron que también hubo cierta liberación pasiva del fármaco, ya que las temperaturas registradas en este grupo también se redujeron en comparación con el grupo de control.

Sin embargo, el documento afirma que el prototipo «representa un paso importante en el avance de una amplia gama de dispositivos bioelectrónicos implantables transitorios con el potencial de proporcionar soluciones energéticas efectivas y confiables».

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