Investigan una "batería implantable" que generará electricidad con el oxígeno de nuestro propio cuerpo

Los dispositivos médicos implantables, por ejemplo los marcapasos, dependen de baterías para funcionar. Según la Sociedad Española de cardiología, y expertos en la materia, la baterías de litio que llevan suelen durar entre 6 y 15 años. Después, esas baterías se agotan y requieren cirugías invasivas para reemplazarlas por unas nuevas.

Ahora, un grupo de investigadores chinos de la Universidad de tecnología Tianjin han abierto lo que parece el inicio de un camino para solucionar este problema. Aseguran haber creado "una batería implantable" que creen que "puede funcionar con oxígeno de nuestro propio cuerpo". De momento, han conseguido que funcione un modelo con este mismo concepto en ratones de laboratorio y han publicado su hallazgo en la revista Chem.

El autor del estudio, el profesor Xizheng Liu, dice que "si podemos aprovechar el suministro continuo de oxígeno en el cuerpo, la vida útil de la batería no estará limitada por los materiales finitos dentro de las baterías convencionales".

Para construir la batería, que filtra oxígeno de nuestro propio cuerpo para convertirlo en electricidad, los investigadores han fabricado un polímero flexible nano-poroso, es decir, con diminutos agujeros que son más pequeños que un nanómetro. En su interior, la batería funciona con unos electrodos hechos a partir de una aleación de sodio y oro. Se han elegido estos dos materiales por su compatibilidad con organismos vivos.

En la prueba, los investigadores implantaron la batería debajo de la piel de la espalda de los ratones para medir si producían electricidad y cuanta. Al principio la batería no funcionaba. Pero, al cabo de dos semanas, "cuando la herida del implante se curó", la batería empezó a suministrar electricidad estable.

Así que los resultados son satisfactorios. O al menos "parcialmente satisfactorios". Los científicos anotan en su estudio que su máquina "puede producir voltajes estables entre 1,3 V y 1,4 V, con una densidad de potencia máxima de 2,6 μW/cm2". Reconocen que esto significa que, de momento, "la salida de potencia es insuficiente para alimentar dispositivos médicos". Sin embargo, a la misma vez, aseguran que "nuestro diseño muestra que es posible aprovechar el oxígeno en el cuerpo para obtener energía".

Mientras se mejora la potencia, lo más importante de este estudio era evaluar si el implante era rechazado o no por el organismo de los ratones. Se evaluaron "las reacciones inflamatorias, los cambios metabólicos y la regeneración de tejidos alrededor de la batería". La zona del cuerpo de los ratones donde se llevaron a cabo los implantes "no mostró inflamación aparente". Los elementos químicos que producen las reacciones químicas de la batería -iones de sodio, iones de hidróxido y de peróxido de hidrógeno- "fueron fácilmente metabolizados por el cuerpo y no afectaron los riñones ni el hígado de los animales". Los ratones se curaron bien después de la implantación, y el pelo de su espalda volvió a crecer por completo después de cuatro semanas.

Era un punto clave saber qué pasaba con lo vasos sanguíneos alrededor del implante. Dicen los investigadores que "para su sorpresa", también se regeneraron en la zona donde se había colocado la batería. El aparato no funcionó hasta que no se curaron: "Resultó que teníamos que darle tiempo a la herida para sanar, para que los vasos sanguíneos se regeneraran alrededor de la batería y suministraran oxígeno, antes de que la batería pudiera proporcionar electricidad estable", dice el investigador principal.

Los siguientes pasos

El equipo planea aumentar el suministro de energía de la batería "mediante la exploración de materiales más eficientes para los electrodos y la optimización de la estructura y el diseño de la batería". Cuando se consiga un mayor voltaje,

Dice Liu que cuando lo consigan "las perspectivas de esta batería son emocionantes". Creen que podrán hacer funcionar desde marcapasos, neuro-estimuladores cerebrales y hasta pequeñas prótesis implantadas en nuestro cuerpo.