O cirurgião prepara o bisturi e verifica os instrumentos; tudo está pronto para implantar um marca-passo. Mas hoje, algo é diferente: em vez do kit cirúrgico completo, ele pega uma agulha. Uma agulha comum. Ele a enche com um grão que parece areia e o injeta no peito do paciente. Três segundos. Pronto. O marca-passo começa a receber energia, o coração bate regularmente, sem necessidade de trocar baterias a cada cinco anos. Sem cicatrizes de incisões. Os pesquisadores da [nome da instituição] MIT Media Lab criado uma antena injetável de 200 micrômetros que é administrado como um medicamento e alimenta dispositivos implantados profundamente.
Ela opera em baixas frequências para evitar o superaquecimento do tecido e gera 100.000 vezes mais energia do que as antenas tradicionais de tamanho semelhante.
O problema das baterias nas fábricas
Os implantes médicos atuais são alimentados de duas maneiras. O primeiro prevede uma bateria com vários centímetros de comprimento, implantada cirurgicamente no corpo, que deve ser substituída a cada 5-10 anos por uma nova intervenção. A segunda Utiliza uma bobina magnética, também com tamanho de um centímetro, colocada sob a pele para coletar energia sem fio. Qual é o problema? As bobinas em miniatura só funcionam em altas frequências, o que eles superaquecem os tecidos limitar a potência que pode ser fornecida com segurança.
“Depois desse limite, você começa a danificar as células”, explica ele. Baju Joy, estudante de doutorado do grupo Biotrek Nano-Cibernético do MIT.
Todos os anos, entre 250.000 e 300.000 marca-passos são implantados na Europa (50.000 somente na Itália). Números semelhantes são encontrados nos EUA, onde aproximadamente 250.000 marca-passos e 100.000 desfibriladores, com custos na casa das centenas de bilhões de dólares.
Cada substituição de bateria acarreta riscos de infecção, desconforto para o paciente e novos custos com saúde. E a miniaturização de dispositivos médicos é dificultada justamente pelo tamanho das fontes de energia.
Como funciona a antena injetável
O Antena desenvolvida pela equipe de Deblina Sarkar O MIT resolve o problema de superaquecimento operando em baixas frequências (109 kHz) graças a uma nova tecnologia. O dispositivo combina uma camada magnetoestritiva1 que se deforma quando exposta a um campo magnético, com uma camada piezoelétrica que converte deformação mecânica em carga elétrica. Quando um campo magnético alternado é aplicado, os domínios magnéticos na camada magnetoestritiva a deformam como um ímã forte deformaria um tecido metálico. A tensão mecânica na camada magnetoestritiva faz com que cargas elétricas sejam geradas na camada piezoelétrica através dos eletrodos posicionados acima e abaixo.
Muito complicado? Vou tentar de novo. Esta antena possui uma camada que se move como um tecido quando há um campo magnético, e outra camada que converte esse movimento em eletricidade. Quando o campo magnético muda, a camada móvel também move o campo elétrico, de modo que a antena gera energia sem aquecer. Melhor ainda?
“Estamos aproveitando essa vibração mecânica para converter o campo magnético em um campo elétrico”, diz Joy. O resultado é uma potência de quatro a cinco ordens de magnitude maior em comparação com antenas implantáveis de tamanho semelhante que usam bobinas de metal e operam na faixa de GHz.
Lo Estudo publicado no periódico IEEE Transactions on Antennas and Propagation. Em outubro de 2025, demonstra-se como é possível superar o desafio técnico expresso pelos próprios autores:
“Desenvolver uma antena ultracompacta (com menos de 500 micrômetros) capaz de operar eficientemente na faixa de baixa frequência é complexo.”
Aplicações além dos marcapassos
O campo magnético que ativa a antena injetável é fornecido por um dispositivo semelhante a um carregador sem fio para smartphones, pequeno o suficiente para ser aplicado na pele como um adesivo ou guardado em um bolso próximo à superfície da pele. A antena pode ser fabricada usando a mesma tecnologia empregada em microchips, permitindo fácil integração com eletrônicos existentes.
“Esses componentes eletrônicos e eletrodos podem ser fabricados em tamanhos muito menores do que a própria antena e seriam integrados durante a nanofabricação”, explica Joy.
As aplicações vão além de marcapassos e neuromoduladores para epilepsia e Parkinson. Um caso particularmente interessante é monitoramento contínuo de glicoseJá existem circuitos de sensores ópticos para detectar glicose, mas o processo se beneficiaria muito de uma fonte de energia sem fio que pudesse ser integrada ao corpo de forma não invasiva. "Este é apenas um exemplo", diz Joy.
“Podemos pegar todas essas outras técnicas que foram desenvolvidas com os mesmos métodos de fabricação e integrá-las facilmente à antena.”
A produção de antenas pode ser facilmente escalável e múltiplas antenas podem ser injetadas para tratar grandes áreas do corpo. Isso abre possibilidades para redes de sensores distribuídos ou sistemas terapêuticos complexos que hoje exigiriam múltiplas intervenções cirúrgicas.
O mercado de carregamento sem fio para dispositivos médicos
Il mercado de sistemas de energia sem fio para dispositivos médicos implantáveis Está em plena expansão. Avaliada em US$ 1,5 bilhão em 2025, espera-se que alcance US$ 5 bilhões até 2033, com uma taxa de crescimento anual composta de 15%. Empresas como Medtronic, Abbott Laboratories, Boston Scientific e startups especializadas como Nucurrent e Resonant Link Medical estão desenvolvendo produtos que integram sistemas transferência de energia sem fio.
A tecnologia do MIT se destaca por três vantagens cruciaisMiniaturização extrema (200 micrômetros em comparação com os milímetros das soluções atuais), implante minimamente invasivo com uma agulha padrão e ausência de superaquecimento do tecido graças às baixas frequências de operação.
Antena injetável: quando estará disponível para os pacientes?
A professora Deblina Sarkar, líder de grupo Biotrek Nano-Cibernético e autor sênior do estudo, enfatiza como
“Nossa tecnologia tem o potencial de abrir um novo caminho para dispositivos bioeletrônicos minimamente invasivos, capazes de operar sem fio em profundidade no corpo humano.”
O trabalho aproveita 50 anos de pesquisa sobre a miniaturização de transistores e eletrônica, aplicando-a agora ao problema de sistemas de alimentação.
O caminho para a aplicação clínica ainda exige testes de biocompatibilidade de longo prazoA validação da eficiência energética em cenários reais e a aprovação regulatória de órgãos como o FDA e a EMA são alguns dos pré-requisitos. Mas todos eles estão presentes: uma tecnologia funcional, baixos custos de produção graças a processos de nanofabricação já estabelecidos e um mercado em crescimento em busca de soluções para problemas reais.
A agulha que substitui o bisturi. Um grão de areia que elimina as baterias. Às vezes, o futuro da medicina reside em coisas microscópicas que mudam tudo.
Nota:
- O termo “magnetostritivo” refere-se a um fenômeno físico chamado magnetostrição, que indica a mudança no comprimento ou deformação de um material, tipicamente metálico e ferromagnético, quando submetido a um campo magnético. ↩︎
