Rede In Vivo elimina baterias de implantes e sensores

Redação do Site Inovação Tecnológica -  25/06/2018

Os dispositivos têm o tamanho de um grão de arroz, mas podem ser maiores ou menores, conforme a necessidade de energia. [Imagem: Felice Frankel/MIT]

Energia a 38 metros de distância

Engenheiros do MIT, nos EUA, desenvolveram uma nova maneira de fornecer energia e se comunicar com aparelhos implantados no interior do corpo humano.

São pequenos dispositivos alimentados por ondas de radiofrequência, ondas estas que podem passar com segurança pelos tecidos humanos.

Em testes em porcos, as ondas foram capazes alimentar e recarregar implantes localizados a 10 centímetros de profundidade no corpo, a uma distância de 1 metro.

Se os sensores estiverem localizados muito próximos da superfície da pele, eles podem ser alimentados a até 38 metros de distância.

"Mesmo que estes minúsculos dispositivos implantáveis não possuam baterias, podemos agora nos comunicar com eles à distância fora do corpo. Isso abre novos tipos de aplicações médicas," disse o professor Fadel Adib.

Entre as várias possibilidades estão aparelhos para liberar medicamentos de forma temporizada e controlada, monitorar condições no interior do corpo ou tratar doenças, estimulando o cérebro com eletricidade ou luz.

Rede In Vivo

Até agora, vinha sendo difícil tornar prática essa tecnologia de eletricidade à distância porque as ondas de rádio tendem a se dissipar quando passam pelo corpo, ficando fracas demais para fornecer energia suficiente para aparelhos reais.

Para superar isso, a equipe criou um sistema que eles chamam de "Rede In Vivo" (IVN: In Vivo Networking), baseado em um conjunto de antenas que emitem ondas de rádio de frequências ligeiramente diferentes umas das outras.

À medida que as ondas de rádio viajam, elas se sobrepõem e se combinam de vários modos. Em determinados pontos, onde as cristas das ondas se sobrepõem, elas podem fornecer energia suficiente para alimentar um sensor implantado.

Como não exigem bateria, os implantes podem ser miniaturizados. Neste experimento, os pesquisadores testaram um protótipo do tamanho de um grão de arroz, mas ele pode ser ainda menor, permitindo seu uso em locais mais sensíveis, ou maior, disponibilizando uma maior quantidade de energia.

Implantes com eletricidade remota

Dispositivos médicos que possam ser ingeridos ou implantados no corpo podem oferecer aos médicos novas maneiras de diagnosticar, monitorar e tratar muitas doenças.

No cérebro, eletrodos implantáveis que fornecem uma corrente elétrica são usados em uma técnica conhecida como estimulação cerebral profunda, que é frequentemente usada para tratar a doença de Parkinson ou a epilepsia. Mas hoje essa técnica depende de implantes com conexões externas.

O fornecimento de eletricidade à distância também tem potencial para melhorar a aplicação das etiquetas RFID em outras áreas, como controle de estoque, análise de varejo e ambientes inteligentes, permitindo o rastreamento e a comunicação de objetos a distâncias maiores do que a faixa dos centímetros possível hoje.

Bibliografia:

Enabling Deep-Tissue Networking for Miniature Medical Devices
Yunfei Ma, Zhihong Luo, Christoph Steiger, Giovanni Traverso, Fadel Adib
To be published
http://www.mit.edu/~fadel/papers/IVN-paper.pdf