p (PhysOrg.com) - Marca-passos e outros dispositivos médicos implantados requerem corrente elétrica para funcionar. A troca da bateria requer uma operação adicional, o que é um estresse adicional para o paciente. Uma equipe japonesa liderada por Eijiro Miyako no Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada agora introduziu uma abordagem alternativa na revista Angewandte Chemie :um conversor implantável que pode simplesmente ser irradiado com luz laser através da pele. p Dispositivos bioeletrônicos ajudam muitos pacientes a viver mais e ter uma melhor qualidade de vida. Os marca-passos não são os únicos implantes eletrônicos usados ​​hoje; também existem "marca-passos para a dor" que aliviam a dor crônica severa. São neuroestimuladores que enviam impulsos elétricos diretamente para a medula espinhal para bloquear a via de sinalização que transmite a dor ao cérebro. Outro exemplo é a bomba de drogas implantável, que pode direcionar analgésicos para perto da medula espinhal ou fornecer insulina para diabéticos.

p Esses implantes eletrônicos geralmente são alimentados por baterias de lítio que duram no máximo dez anos. A bateria deve então ser trocada em outra operação. Uma versão recarregável é, portanto, desejável. Várias alternativas estão disponíveis atualmente, como células elétricas que são impulsionadas pela glicose dentro do corpo, ou dínamos movidos por músculos. A desvantagem é que a produção de corrente não pode ser controlada. Outras abordagens operam por meio da geração de corrente eletromagnética, mas isso pode atrapalhar dispositivos eletrônicos nas proximidades.

p A equipe japonesa já desenvolveu uma alternativa interessante, um dispositivo que fornece corrente após irradiação com laser. No coração do sistema estão nanotubos de carbono finamente divididos embutidos em uma matriz de silício. Estes absorvem a luz do laser e convertem a energia da luz de forma muito eficaz em calor. Essa energia térmica é, por sua vez, convertida em corrente elétrica pelo minúsculo dispositivo. Isso funciona por meio do efeito Seebeck:em um circuito elétrico feito de dois condutores diferentes - neste caso, um arranjo especial de materiais semicondutores - uma diferença de temperatura entre os contatos resulta em uma pequena tensão. Apenas o lado do dispositivo revestido com o composto de nanotubo de silício / carbono que é irradiado aquece, que fornece a diferença de temperatura necessária. Como os nanotubos de carbono absorvem muito bem em uma gama de comprimentos de onda que podem passar pelo tecido, o dispositivo, que não precisa ser maior do que um cubo de meio centímetro, pode ser implantado sob a pele. A irradiação simples deve permitir que ele gere voltagem suficiente para carregar a bateria de um marca-passo ou outro dispositivo.

p Os pesquisadores agora estão trabalhando para tornar a conversão de energia do dispositivo ainda mais eficiente e aumentar sua segurança para aplicações médicas.