Minúsculo marcapasos inyectable: revolución en cardiología

Imagina un marcapasos tan diminuto que se inyecta con una jeringa, ¡y luego desaparece por completo cuando ya no se necesita! Ingenieros de la Universidad Northwestern lo han logrado, desarrollando un revolucionario marcapasos soluble, más pequeño que un grano de arroz, que podría transformar la atención de pacientes vulnerables, especialmente recién nacidos con defectos cardíacos congénitos.

Minúsculo marcapasos inyectable: revolución en cardiología

Ingenieros de la Universidad Northwestern han creado un nuevo marcapasos revolucionario, más pequeño que un grano de arroz, que puede ser inyectado en el cuerpo y se disuelve con el tiempo. Este dispositivo innovador, emparejado con un controlador portátil montado en el pecho, ofrece una alternativa menos invasiva y potencialmente más segura a los marcapasos tradicionales, particularmente para pacientes vulnerables como los recién nacidos con defectos cardíacos congénitos que requieren estimulación temporal después de la cirugía.

Ingenieros de la Universidad Northwestern han logrado un avance significativo en tecnología médica con el desarrollo del marcapasos más pequeño del mundo. Este innovador dispositivo es tan minúsculo que puede inyectarse de forma no invasiva en el cuerpo utilizando una jeringa, lo que marca una desviación radical de los métodos tradicionales de implantación de marcapasos. Esta miniaturización es particularmente crucial para poblaciones vulnerables, como los recién nacidos con defectos cardíacos congénitos, cuyos corazones pequeños y frágiles no son adecuados para dispositivos más grandes e invasivos. El tamaño más pequeño minimiza la carga física sobre el paciente, lo que se alinea con el principio de que “cuanto más pequeño, mejor” cuando se trata de implantes médicos, como destaca el pionero en bioelectrónica John A. Rogers.

Complementando este diminuto marcapasos hay un dispositivo pequeño, suave, flexible, inalámbrico y portátil diseñado para ser usado en el pecho del paciente. Este controlador externo es la clave de la funcionalidad del marcapasos. Cuando el dispositivo portátil detecta un latido cardíaco irregular, activa un pulso de luz. Este pulso, que puede penetrar a través de la piel, el esternón y los músculos del paciente, es el mecanismo por el cual se activa y controla el marcapasos. Este sistema de activación basado en la luz elimina la necesidad de cables engorrosos o baterías internas, lo que mejora aún más la naturaleza no invasiva de la tecnología.

Una característica clave de este novedoso marcapasos es su naturaleza temporal y su diseño disoluble. A diferencia de los marcapasos permanentes que requieren extracción quirúrgica, este dispositivo está específicamente diseñado para pacientes que solo necesitan estimulación temporal. Una vez que ha cumplido su propósito, el marcapasos simplemente se disuelve dentro de los fluidos biológicos del cuerpo. Todos sus componentes son biocompatibles, lo que garantiza que se absorban de forma natural sin causar daño. Esto elimina la necesidad de un segundo procedimiento quirúrgico para extraer el dispositivo, lo que reduce significativamente los riesgos asociados con los marcapasos temporales tradicionales, como infecciones, daños en los tejidos y hemorragias.

La eficacia de esta innovadora tecnología se ha demostrado rigurosamente a través de extensos ensayos. El estudio, publicado en la prestigiosa revista *Nature*, detalla el rendimiento exitoso del dispositivo en una variedad de modelos, incluidos animales grandes y pequeños, así como corazones humanos obtenidos de donantes de órganos fallecidos. Estas pruebas exhaustivas proporcionan una fuerte evidencia del potencial de aplicación clínica del dispositivo y su capacidad para funcionar eficazmente en diferentes contextos fisiológicos, sentando una base sólida para futuros ensayos en humanos.

El desarrollo de este pequeño marcapasos disoluble aborda directamente una necesidad clínica crítica no satisfecha, particularmente en el campo de la cardiología pediátrica. Como co-líder del estudio, el cardiólogo experimental Igor Efimov enfatiza la motivación detrás de esta innovación: los niños. Aproximadamente el 1% de los niños nacen con defectos cardíacos congénitos, y muchos requieren estimulación temporal después de una cirugía correctiva. Si bien sus corazones a menudo se autoreparan en aproximadamente siete días, este período es absolutamente crítico. La capacidad de colocar este diminuto marcapasos en el corazón de un niño y estimularlo con un dispositivo suave y portátil, sin requerir una cirugía posterior para su extracción, representa un avance significativo en la atención pediátrica.

Este trabajo se basa en investigaciones anteriores de Rogers y Efimov, quienes ya habían desarrollado el primer dispositivo disoluble para estimulación temporal. Su trabajo anterior, publicado en *Nature Biotechnology* en 2021, presentó un dispositivo delgado, flexible y ligero que eliminó la necesidad de baterías voluminosas y hardware rígido. Este concepto de medicina electrónica bioabsorbible, pionero en el laboratorio de Rogers, permite dispositivos que brindan beneficios terapéuticos y luego se disuelven inofensivamente en el cuerpo, muy parecido a las suturas absorbibles. Al controlar cuidadosamente la composición y el grosor de los materiales, los investigadores pueden determinar con precisión la vida útil de estos dispositivos antes de que se disuelvan.

Si bien su marcapasos disoluble original, que tenía aproximadamente el tamaño de una moneda de veinticinco centavos, mostró prometedoras en estudios preclínicos, los cirujanos cardíacos expresaron el deseo de dispositivos aún más pequeños, particularmente para la implantación no invasiva y el uso en los pacientes más pequeños. La limitación del diseño original era su fuente de energía, que se basaba en protocolos de comunicación de campo cercano y requería una antena incorporada. El tamaño de esta antena restringía una mayor miniaturización. Para superar esto, los investigadores desarrollaron un nuevo esquema basado en la luz para controlar el marcapasos y entregar pulsos de estimulación. Este enfoque innovador, que implica hacer brillar la luz a través de la piel para activar el dispositivo, fue la clave para reducir drásticamente el tamaño del marcapasos, lo que le permitió caber dentro de la punta de una jeringa y allanar el camino para la inyección no invasiva.

Ingenieros de la Universidad Northwestern han creado el marcapasos más pequeño del mundo, inyectable y diseñado para disolverse naturalmente en el cuerpo tras su uso temporal. Esta innovación, alimentada de forma inalámbrica por un dispositivo portátil, elimina la necesidad de cirugía para retirar los marcapasos tradicionales, reduciendo el riesgo de complicaciones y ofreciendo una solución vital para recién nacidos con defectos cardíacos congénitos. La investigación, publicada en *Nature*, representa un avance significativo en la electrónica bioabsorbible y promete un enfoque más seguro y menos invasivo para la estimulación cardíaca temporal. Se anima a una mayor exploración de la electrónica bioabsorbible y su potencial para revolucionar los tratamientos médicos.