Así es el marcapasos más pequeño del mundo, diseñado específicamente para recién nacidos

Un equipo de ingenieros de la Universidad Northwestern ha desarrollado un marcapasos tan diminuto que cabe en la punta de una jeringuilla y se inyecta de forma no invasiva en el cuerpo.

Más pequeño que un grano de arroz, el marcapasos se combina con un dispositivo portátil pequeño, suave, flexible e inalámbrico que se coloca en el pecho del paciente para controlar la estimulación. Cuando el dispositivo portátil detecta un latido irregular, emite automáticamente un pulso de luz para activar el marcapasos. Estos pulsos cortos, que penetran la piel, el esternón y los músculos del paciente, controlan la estimulación.

Diseñado para pacientes que solo necesitan una estimulación temporal, el marcapasos simplemente se disuelve cuando ya no es necesario. Todos los componentes del marcapasos son biocompatibles, por lo que se disuelven de forma natural en los biofluidos del cuerpo, evitando la necesidad de una extracción quirúrgica.

El avance se describe en un estudio publicado en Nature y demuestra la eficacia del dispositivo en una serie de modelos animales grandes y pequeños, así como en corazones humanos de donantes de órganos fallecidos.

“Hemos desarrollado lo que, hasta donde sabemos, es el marcapasos más pequeño del mundo – explica John A. Rogers, pionero en bioelectrónica de Northwestern, y responsable del equipo que desarrolló el dispositivo -. Existe una necesidad crucial de marcapasos temporales en el contexto de las cirugías cardíacas pediátricas, y ese es un caso de uso donde la miniaturización del tamaño es fundamental. En cuanto a la carga del dispositivo sobre el cuerpo, cuanto más pequeño, mejor”.

Para ayudar a reducir aún más el tamaño del dispositivo, el equipo de Rogers también reinventó su fuente de alimentación. En lugar de utilizar la comunicación de campo cercano para suministrar energía, el nuevo y diminuto marcapasos funciona mediante la acción de una celda galvánica, un tipo de batería simple que transforma la energía química en energía eléctrica. Específicamente, el marcapasos utiliza dos metales diferentes como electrodos para administrar pulsos eléctricos al corazón. Al entrar en contacto con los biofluidos circundantes, los electrodos forman una batería. Las reacciones químicas resultantes hacen que la corriente eléctrica fluya para estimular el corazón.

“Nuestra principal motivación fueron los niños – concluye Igor Efimov, cardiólogo experimental de Northwestern y coautor del estudio -. Alrededor del 1% de los niños nacen con cardiopatías congénitas, independientemente de si viven en países con o sin recursos. La buena noticia es que estos niños solo necesitan un marcapasos temporal después de una cirugía. En aproximadamente siete días, el corazón de la mayoría de los pacientes se autorrepara. Pero esos siete días son absolutamente cruciales. Ahora, podemos colocar este diminuto marcapasos en el corazón de un niño y estimularlo con un dispositivo suave, delicado y portátil. Y no se requiere ninguna cirugía adicional para extraerlo”.