O movimento do coração é tão poderoso que pode recarregar dispositivos que salvam nossas vidas, de acordo com uma nova pesquisa do Dartmouth College.

Usando uma invenção do tamanho de uma moeda de dez centavos desenvolvida por engenheiros da Thayer School of Engineering em Dartmouth, a energia cinética do coração pode ser convertida em eletricidade para alimentar uma ampla gama de dispositivos implantáveis, de acordo com o estudo financiado pelo National Institutes of Health.

Milhões de pessoas dependem de marcapassos, desfibriladores e outros dispositivos implantáveis ​​que salvam vidas, alimentados por baterias, que precisam ser substituídos a cada cinco a 10 anos. Essas substituições requerem cirurgia que pode ser cara e criar a possibilidade de complicações e infecções.

"Estamos tentando resolver o problema final de qualquer dispositivo biomédico implantável, "diz o professor de engenharia de Dartmouth, John X.J. Zhang, um pesquisador líder no estudo que sua equipe concluiu ao lado de médicos da Universidade do Texas em San Antonio. "Como você cria uma fonte de energia eficaz para que o dispositivo faça seu trabalho durante toda a vida do paciente, sem a necessidade de cirurgia para troca de bateria? "

“Igualmente importante é que o aparelho não interfira no funcionamento do organismo, "acrescenta Lin Dong, pesquisador associado de Dartmouth, primeiro autor do artigo. "Nós sabíamos que tinha que ser biocompatível, leve, flexível, e discreto, portanto, não só se encaixa na estrutura atual do marcapasso, mas também é escalonável para multifuncionalidade futura. "

O trabalho da equipe propõe a modificação de marcapassos para aproveitar a energia cinética do fio condutor que está conectado ao coração, convertendo-o em eletricidade para carregar continuamente as baterias. O material adicionado é um tipo de filme piezoelétrico de polímero fino denominado "PVDF" e, quando projetado com estruturas porosas - uma série de pequenas vigas de fivela ou um cantilever flexível - pode converter até mesmo pequenos movimentos mecânicos em eletricidade. Um benefício adicional:os mesmos módulos podem ser usados ​​como sensores para permitir a coleta de dados para monitoramento em tempo real de pacientes.

Os resultados do estudo de três anos, concluído por pesquisadores de engenharia de Dartmouth, juntamente com médicos da UT Health San Antonio, acabaram de ser publicados na história de capa de Tecnologias de Materiais Avançadas .

Os dois anos restantes de financiamento do NIH mais o tempo para terminar o processo pré-clínico e obter a aprovação regulatória colocam um marca-passo com carga automática aproximadamente cinco anos fora da comercialização, de acordo com Zhang.

"Concluímos a primeira rodada de estudos em animais com ótimos resultados que serão publicados em breve, "diz Zhang." Já existe muito interesse expresso por parte das principais empresas de tecnologia médica, e Andrew Closson, um dos autores do estudo trabalhando com Lin Dong e um Ph.D. em engenharia. Estudante do Programa de Inovação em Dartmouth, está aprendendo as habilidades de transferência de tecnologia e negócios para ser uma coorte no avanço da fase empreendedora desse esforço. "