Abra o laptop comum e você verá duas coisas: um processador do tamanho de um meio dólar e as partes relativamente grandes necessárias para acioná-lo - mais notavelmente, a bateria.
O mesmo se aplica aos implantes médicos eletrônicos, como os marcapassos. Mas dentro do corpo humano, muitas vezes não há espaço para um grande pacote de energia. Assim, uma equipe de pesquisadores, liderada por Ada Poon, professora assistente de engenharia elétrica na Escola de Engenharia da Universidade de Stanford, desenvolveu uma maneira de carregar dispositivos implantados dentro do corpo - permitindo dispositivos médicos tão pequenos quanto um grão de arroz.
O sistema de cobrança da equipe é um resumo da tecnologia usada para alimentar escovas de dente elétricas, smartphones e outros dispositivos pequenos. Nessas configurações, a eletricidade passa através de uma bobina em uma fonte de energia, criando um campo eletromagnético. Uma bobina correspondente no próprio dispositivo coleta energia desse campo, o que induz uma corrente que pode alimentar o dispositivo ou carregar uma bateria. Este tipo de onda, conhecido como “campo próximo”, no entanto, não pode viajar muito longe ou passar pelo tecido.
Embora haja espaço para um marcapasso com uma bateria perto do coração, outras partes do corpo fornecem menos área para trabalhar. No cérebro, por exemplo, não há espaço para um implante sentar-se bem em um local de tratamento. Em vez disso, os médicos precisariam colocá-lo onde houvesse uma área relativamente aberta, como a nuca, e usar fios para chegar ao local de destino.
"Não somos de forma alguma as primeiras pessoas a fazer o fornecimento sem fio de implantes médicos", explica John Ho, um estudante de pós-graduação que é co-autor do estudo. “Os implantes são usados para coisas como implantes cocleares, mas a própria fonte de energia tem que ser bastante grande e o implante tem que ser muito raso. Eles não podem alcançar os lugares importantes do corpo, como o coração ou o cérebro ”.
É por isso que o trabalho de Poon visa explorar como usar “tecido biológico para transportar energia”, diz ela. Seu implante eletrônico de 2 mm por 3 mm é alimentado através do corpo com uma fonte do tamanho de um cartão de crédito (carregada independentemente) do lado de fora.
Sua equipe encontrou um método único para manipular as ondas de modo que elas se propagassem e passassem pelo tecido vivo. A fonte de energia gera ondas eletromagnéticas de campo próximo de um padrão específico. À medida que os pulsos atingem e interagem com o tecido vivo, eles se tornam um novo tipo de onda, chamado “meio campo”. “Quando você coloca [nossa fonte de energia] sobre o corpo, as propriedades do tecido convertem as ondas”, ela explica.
O implante faz parte de uma classe de terapias médicas conhecidas como "eletrocêuticos".
Muitas das funções do nosso corpo são de natureza elétrica, de modo que um implante eletrônico colocado próximo a uma fibra nervosa poderia fornecer pequenos impulsos que fornecem uma terapia mais direcionada do que as drogas, que agem globalmente.
"Queremos ver se a eletrônica pode ser usada para tratar doenças como um complemento à terapia medicamentosa ou como um substituto para a terapia medicamentosa", diz Poon.
O método, até agora, parece seguro. A equipe conseguiu transmitir energia a um implante em um porco - um animal semelhante a um humano em escala - e definiu o ritmo do coração de um coelho. E um laboratório independente na Bay Area descobriu que as ondas de rádio produzidas pelo sistema de Poon não são mais perigosas do que as de um celular.
Ela espera começar testes em humanos dentro de um ano. Os testes iniciais se concentrarão no controle da dor. Mas Ho diz que é apenas a ponta do iceberg; A equipe está trabalhando com laboratórios na escola de medicina da universidade para encontrar usos potenciais para outras condições, que podem incluir epilepsia, Parkinson ou incontinência urinária.
Levará vários anos até que um sistema como o Poon's alcance os dispositivos médicos do consumidor. Mas o cenário para uma nova era de medicina eletrônica certamente foi definido.
