Materiais Magnetoelétricos para Estimulação Neural Sem Fio em Miniatura em Frequências Terapêuticas

Os materiais magnetoelétricos permitem estimuladores sem fio do tamanho de milímetros

Estimuladores neurais sem fio atingem frequências terapêuticas em roedores que se movem livremente

Dispositivos bioeletrônicos em miniatura tratam a doença de Parkinson em modelo de rato

June 08, 2020 - Resumo
Um grande desafio para a bioeletrônica em miniatura é a entrega de energia sem fio nas profundezas do corpo. As ondas eletromagnéticas ou de ultrassom sofrem de incompatibilidade de absorção e impedância em interfaces biológicas. Por outro lado, os campos magnéticos não sofrem essas perdas, o que levou a implantes bioeletrônicos acionados magneticamente com base em efeitos indutivos ou magnetotérmicos. No entanto, essas abordagens ainda precisam produzir um estimulador em miniatura que opera em altas frequências clinicamente relevantes. Aqui, mostramos que um método alternativo de energia sem fio baseado em materiais magnetoelétricos (ME) permite estimuladores neurais em miniatura alimentados magneticamente que operam com frequências clinicamente relevantes acima de 100 Hz. Demonstramos que os estimuladores de ME sem fio fornecem estimulação cerebral profunda terapêutica em um modelo de roedor em movimento livre para a doença de Parkinson e que esses dispositivos podem ser miniaturizados em escala milimétrica e totalmente implantados. Esses resultados sugerem que os materiais ME são um excelente candidato para permitir a bioeletrônica em miniatura para aplicações clínicas e de pesquisa. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Neuron.

O pacemaker minúsculo sem fio pode residir no coração e duplo como desfibrilador (ainda não aplicável ao parkinson)

JUNE 6TH, 2017 - Embora já existam marcapassos no mercado tão pequenos que se encaixam dentro do coração, eliminando assim a necessidade de cabos de eletrodos, esses dispositivos ainda dependem de uma bateria com vida útil limitada. Esses implantes exigem ajustes e substituição eventualmente, procedimentos que podem ser difíceis para os pacientes, criar custos adicionais e colocar o desafio de escolher se os implantou em primeiro lugar.

Na semana em curso, o IEEE International Microwave Symposium (IMS) em Honolulu, no Havaí, os pesquisadores da Rice University e Texas Heart Institute estão apresentando um protótipo de marcapasso que usa um capacitor em vez de uma bateria que pode ser recarregada usando um transmissor sem fio. O transmissor de microondas pode ficar fora do corpo, contendo a bateria real que é a fonte da energia do sistema. Como o capacitor é substancialmente grande, ele também pode ser usado como um desfibrilador, fornecendo suporte adicional para pessoas em risco de arritmias perigosas.

O dispositivo, que ainda não parece um produto final, contém um chip CMOS com uma antena embutida e a eletrônica para converter os sinais elétricos e gerar sinais de estimulação. Os sinais de estimulação são controlados pelo aumento e diminuição da potência do transmissor.

Um porco serviu como o primeiro teste em que o novo marcapasso foi testado, cuja freqüência cardíaca foi controlada com sucesso entre 100 e 172 bpms.

Os pesquisadores acreditam que, por causa do tamanho pequeno do pacemaker, a ausência de fios para conexão em eletrodos e a capacidade em ser alimentado sem fio, pode tornar viável o ritmo de ambos os ventrículos, já que atualmente apenas o ventrículo direito é estimulado devido a vários fatores. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Medgadget.

Em que pese a utlização exemplificada seja para uso cardíaco, não há dúvida que a evolução em breve chegará ao parkinson, aliada ao dispositivo de implante apresentado abaixo. O problema será arranjar espaço disponível no cérebro, talvez sob o couro cabeludo, o que seria uma protuberância não maior do que as experienciadas hoje na conexão dos eletrodos com a cablagem vinda do gpi.