Professor Bozhi Tian, um pioneiro da bioeletrônica, acaba de acender uma centelha de esperança nos corações de milhões de pessoas junto com seu grupo de pesquisa. A sua intuição levou à criação de um marcapasso revolucionário, uma obra-prima de miniaturização e biocompatibilidade que desafia os limites da tecnologia médica. Um dispositivo que se dissolve no corpo, como um sussurro de luz que restaura o ritmo vital. E é alimentado por luz.
Um marca-passo “na luz”
Tian e sua equipe criaram um protótipo de marca-passo feito de uma membrana especialmente projetada, pesando menos de um quinquagésimo de grama. Sua espessura? Menor que um fio de cabelo humano. Essa característica torna o dispositivo extremamente leve e capaz de ser implantado em cirurgia minimamente invasiva, sem partes móveis em seu interior.
Milhões de pessoas em todo o mundo eles dependem de marca-passos, dispositivos pequenos, mas essenciais, que regulam os impulsos elétricos do coração para manter um batimento regular. Soluções como essa podem reduzir todas as complicações relacionadas ao uso desses dispositivos.
As experiências preliminares têm sido muito promissoras e temos grandes esperanças para o futuro desta tecnologia translacional.
Pengju Li, estudante de doutorado na Escola Pritzker de Engenharia Molecular da Universidade de Chicago. Ele faz parte da equipe de pesquisa que trabalhou no marcapasso.
Uma tecnologia fotovoltaica para o corpo humano?
O laboratório do professor Bozhi Tian concentra-se há anos no desenvolvimento de dispositivos que possam usar tecnologias semelhantes às das células solares para estimular o corpo. O PV é particularmente atraente para esse propósito porque não possui partes móveis ou fios que possam quebrar ou se tornar intrusivos, o que é especialmente útil em tecidos delicados como o coração.
Em vez de uma bateria, os pesquisadores simplesmente implantaram uma pequena fibra óptica próxima ao dispositivo para fornecer energia. Os resultados? Conforme noticiado na revista Natureza (vou linkar tudo aqui) são realmente importantes.
Um design “direcionado”
Para alcançar os melhores resultados, os cientistas tiveram que modificar o sistema para adaptá-lo para fins biológicos, ao contrário do design habitual das células solares. “Em uma célula solar, o objetivo é coletar o máximo de luz solar possível e transferir essa energia ao longo da célula, independentemente de qual parte do painel seja afetada”, explica Li. “Para esta aplicação, entretanto, queremos ser capazes de iluminar uma área muito localizada e ativar apenas ela.”
O design final do marcapasso é composto por duas camadas de um material de silicone conhecido como tipo P, que responde à luz criando uma carga elétrica. O resultado é uma membrana minúscula e flexível, que pode ser inserida no corpo através de um tubo juntamente com uma fibra óptica, numa operação minimamente invasiva. Para ser claro, os marcapassos atuais pesam pelo menos 250 vezes mais.
Descartável
Esta versão específica do marcapasso destina-se ao uso temporário. Ao final de sua “missão” não será necessária outra operação para removê-lo: ele se dissolverá sozinho em um composto atóxico conhecido como ácido silícico. No entanto, os pesquisadores indicam que os dispositivos poderiam ser projetado durar ainda mais, dependendo da duração desejada da estimulação cardíaca.
Este avanço representa um ponto de viragem na terapia de ressincronização cardíaca. Estamos no alvorecer de uma nova fronteira onde a bioeletrônica pode integrar-se perfeitamente com as funções naturais do corpo.
Narutoshi Hibino, professor de cirurgia da Universidade de Medicina de Chicago e co-autor correspondente do estudo.
Aplicações: além do coração
Embora os primeiros testes tenham sido realizados em tecido cardíaco, a abordagem também poderia ser usada para neuromodulação, por exemplo, estimulando os nervos em distúrbios do movimento, como o Parkinson, ou para tratar dores crônicas e outros distúrbios. Li cunhou o termo “fotoeletrocêuticos” para este campo.
O dia em que testaram pela primeira vez o marca-passo em corações de porco, muito parecidos com os humanos, permanece vívido na memória de Tian: “Lembro-me daquele dia porque funcionou na primeira tentativa. É um milagre e o fruto dos nossos extensos esforços.”
Um milagre de coração aberto.
