Desarrollan una batería de papel ingerible: se disuelve en el sistema digestivo al terminar su función
La nueva batería de papel, probada en cerdos, puede suministrar energía a dispositivos gastrointestinales durante hasta tres días antes de disolverse gradualmente.
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Científicos han desarrollado una batería similar al papel, ingerible y capaz de disolverse gradualmente, diseñada para suministrar energía a dispositivos médicos utilizados temporalmente en el estómago y los intestinos. En los primeros experimentos realizados en cerdos, se informó que el sistema pudo funcionar de manera estable hasta por tres días.
En el estudio, publicado en la revista Nature Chemical Engineering, se probaron dos modelos de batería diferentes. El modelo más pequeño fue diseñado para caber dentro de una cápsula de gelatina estándar. El segundo modelo, de mayor capacidad, se preparó para aplicaciones que requieren más energía.
En los experimentos, la batería pequeña alimentó una etiqueta de identificación inalámbrica colocada en el esófago que detecta la ingestión de medicamentos. El modelo grande se utilizó para operar una cápsula ingerible que estimula eléctricamente el estómago y aumenta los niveles de la hormona del hambre en la sangre.
LA DURACIÓN DE LA BATERÍA SE AJUSTA MEDIANTE UN RECUBRIMIENTO
Las baterías utilizadas en los dispositivos ingeribles tradicionales deben estar fuertemente aisladas para evitar que sustancias nocivas se filtren al exterior. Esto aumenta el tamaño de la batería y puede dificultar el diseño de dispositivos médicos temporales. En la nueva batería, se optó por materiales que el cuerpo puede tolerar y que se disuelven con el tiempo.
En la estructura desarrollada por los investigadores, el ánodo contiene una aleación de magnesio, mientras que el cátodo está compuesto por trióxido de molibdeno y carbón activo. Las nanofibras de celulosa forman el esqueleto delgado, poroso y similar al papel de la batería.
Para evitar que la batería se descomponga tan pronto como llegue al ácido estomacal, se utilizó un recubrimiento exterior compuesto de cera de abeja y cera de candelilla. Este recubrimiento permite que la batería produzca energía durante un tiempo determinado y, posteriormente, permite su disolución gradual dentro del sistema digestivo.
El estudio señaló que la batería y sus componentes biodegradables pueden desaparecer por completo con el tiempo. Sin embargo, la placa de circuito electrónico utilizada en el experimento de estimulación estomacal aún no posee esta característica; esta pieza fue expulsada del sistema digestivo de los cerdos por vías naturales.
El equipo de investigación considera que el hecho de que todas las partes del dispositivo sean absorbibles por el cuerpo podría reducir el riesgo de obstrucción intestinal debido a residuos. En la siguiente etapa, el objetivo es mejorar los estándares de producción y hacer que la duración de la batería sea más predecible mediante el ajuste del grosor del recubrimiento.
Por ahora, la tecnología solo ha sido probada en cerdos. Los investigadores tienen como objetivo pasar a los ensayos clínicos en humanos en aproximadamente dos años. Si se demuestra que es segura y eficaz en humanos, podría contribuir al uso de dispositivos gastrointestinales temporales sin necesidad de intervención quirúrgica.