Una batería ingerible y biodegradable funcionó tres días en cerdos y apunta a mejorar tratamientos gástricos
El dispositivo de papel, biodegradable y alimentado por magnesio y trióxido de molibdeno, energizó sensores inalámbricos y estimuló el estómago en animales. Sus desarrolladores preparan prototipos para un ensayo clínico humano previsto en unos dos años.
Una batería ingerible capaz de alimentar dispositivos médicos dentro del organismo durante hasta tres días fue probada en cerdos como parte de una nueva estrategia para monitorear y tratar trastornos gástricos sin recurrir a cirugía. El sistema, desarrollado con una batería de papel que se degrada de forma segura en el cuerpo, permitió activar una etiqueta inalámbrica y generar estimulación eléctrica del estómago en animales vivos.
El avance, publicado en Nature Chemical Engineering, abre una vía para aplicaciones como liberación controlada de medicamentos, seguimiento de dispositivos dentro del tracto digestivo y regulación de señales vinculadas con el apetito. El equipo trabaja con un socio para fabricar prototipos destinados a un ensayo clínico en humanos que podría iniciarse dentro de aproximadamente dos años.
Diseño del sistema y modelo animal
La batería fue construida con magnesio y trióxido de molibdeno, materiales elegidos por su tolerancia en pequeñas cantidades dentro del organismo y por su utilización potencial en electrónica más sustentable. Los componentes fueron encapsulados en cera de abejas derretida antes de ser introducidos mediante endoscopía oral en el estómago de cerdos vivos.
Los investigadores eligieron este modelo animal porque el tracto gastrointestinal porcino presenta similitudes anatómicas con el humano. La batería fue diseñada para ser bioabsorbible, es decir, para degradarse de forma segura dentro del cuerpo.
El dispositivo funcionó durante hasta tres días. Ese período permitió evaluar su capacidad para suministrar energía a componentes médicos ubicados en diferentes segmentos del aparato digestivo.
“Esto lleva la tecnología más allá de una demostración de materiales, hacia un sistema biomédico integrado”, afirmó Giovanni Traverso, líder de la investigación y profesor de ingeniería del Massachusetts Institute of Technology.
Señales inalámbricas y estimulación gástrica
Durante los ensayos, la batería alimentó una etiqueta inalámbrica ubicada en el esófago de los cerdos. El sistema logró transmitir información a un receptor situado a 1,5 metros de distancia.
Esa función podría ser relevante para verificar que un medicamento o dispositivo llegó al estómago en el momento previsto. Investigadores no involucrados en el trabajo señalaron que la combinación de batería y etiqueta inalámbrica parece una alternativa factible para controlar y monitorear la administración de tratamientos.
La batería también proporcionó energía a una cápsula que estimuló eléctricamente el estómago durante 20 minutos. Este enfoque podría tener aplicaciones para pacientes cuyo estómago presenta un vaciamiento lento, según explicó Traverso.
Aunque la batería era bioabsorbible, la placa de circuito utilizada para la estimulación no lo era y fue eliminada de manera natural por los animales. El equipo indicó que existen materiales que, en principio, podrían permitir fabricar una mayor proporción del circuito con componentes bioabsorbibles.
Aplicaciones en salud digestiva
Las patologías gástricas, incluida la gastritis, son frecuentes a nivel mundial. Sin embargo, los tratamientos farmacológicos pueden enfrentar dificultades para actuar con precisión en el estómago debido a la variación de la acidez y a la velocidad con la que el contenido transita por el órgano.
En ese contexto, la batería podría alimentar sistemas destinados a liberar medicamentos de forma localizada o controlada. También podría aplicarse a terapias relacionadas con alteración de la función gástrica, náuseas o pérdida del apetito, si los estudios posteriores confirman su seguridad y utilidad en seres humanos.
La tecnología forma parte de una línea de investigación más amplia que busca usar dispositivos de escala reducida, incluidos robots diminutos, dentro del cuerpo para hacer más eficaces los tratamientos y reducir la necesidad de procedimientos invasivos.
“Las alternativas ingeribles como esta representan una mejora clave frente a los dispositivos que requieren cirugía invasiva para su implantación y retiro”, afirmó Micaela Matta, profesora sénior de química computacional de materiales en King’s College London.
Próximos pasos hacia humanos
Los investigadores deberán realizar estudios de seguridad de mayor escala, desarrollar procesos de manufactura consistentes y probar el sistema en una gama más amplia de entornos gástricos antes de pasar a ensayos en personas.
El desarrollo de prototipos para uso humano ya está en marcha junto con un socio, con la expectativa de iniciar un estudio clínico dentro de unos dos años. El texto fuente no identifica a ese socio ni detalla la cantidad de participantes, la indicación clínica o el diseño del futuro ensayo.
La batería bioabsorbible probada en cerdos incorpora una plataforma de energía para dispositivos ingeribles, un segmento de tecnología médica que busca combinar monitoreo, liberación de fármacos y estimulación localizada dentro del sistema digestivo sin requerir implantes quirúrgicos permanentes.
