Batería de iones de litio en miniatura podría usarse como desfibrilador durante la cirugía

El desarrollo de dispositivos inteligentes diminutos, que miden apenas unos milímetros cúbicos, requiere fuentes de energía igualmente pequeñas. Para dispositivos biomédicos mínimamente invasivos que interactúan con tejidos biológicos, estas fuentes de energía deben estar hechas de materiales blandos. Lo ideal es que también presenten características como alta capacidad, biocompatibilidad, biodegradabilidad, ctivación desencadenable y la capacidad de control remoto. Hasta ahora, ninguna batería ha logrado cumplir con todos estos criterios simultáneamente. Ahora, un equipo de investigadores ha logrado avances significativos en el desarrollo de baterías blandas en miniatura adecuadas para diversas aplicaciones biomédicas, incluida la desfibrilación y la estimulación de tejidos cardíacos.

Investigadores de la Universidad de Oxford (Oxford, Reino Unido) han diseñado una pequeña batería blanda de iones de litio fabricada a partir de gotas de hidrogel biocompatibles. El ensamblaje de tres gotitas a microescala, cada una con un volumen de 10 nanolitros, se logra mediante un ensamblaje soportado por surfactante (un método facilitado por moléculas similares al jabón), una técnica que el mismo grupo informó el año pasado en la revista Nature. Diferentes partículas de iones de litio contenidas en cada extremo de la batería generan la energía de salida. La batería de gotas se activa por luz, puede recargarse y es biodegradable después de su uso. Hasta la fecha, es la batería de hidrogel de iones de litio más pequeña y también cuenta con una densidad de energía superior.

Imagen: La pequeña batería presenta importantes capacidades que permiten una variedad de aplicaciones biomédicas (foto cortesía de Yujia Zhang/Universidad de Oxford)

En los tratamientos cardíacos de prueba de concepto realizados en el laboratorio, los investigadores utilizaron la batería de gotitas para impulsar el movimiento de moléculas cargadas entre células sintéticas y para controlar el latido y la desfibrilación de corazones de ratones. Los hallazgos, publicados en la revista Nature Chemical Engineering, muestran que al incorporar partículas magnéticas para regular el movimiento, la batería también puede servir como portador de energía móvil. Esta aplicación de prueba de concepto en modelos animales marca una nueva dirección emocionante para los dispositivos inalámbricos y biodegradables en el manejo de arritmias. Los investigadores anticipan que esta batería diminuta y versátil, especialmente relevante para robots a pequeña escala en bioaplicaciones, creará nuevas posibilidades en varios campos, incluida la medicina clínica.