Uma inovação tecnológica promete transformar a medicina diagnóstica e terapêutica. Pesquisadores criaram uma bateria composta por materiais biodegradáveis, com estrutura semelhante ao papel, capaz de ser ingerida para fornecer energia a dispositivos médicos dentro do organismo humano. O projeto, detalhado na revista Nature Chemical Engineering, busca eliminar a necessidade de procedimentos cirúrgicos para a remoção de fontes de energia convencionais após o uso de sensores ou estimuladores gastrointestinais.
Funcionamento e composição da tecnologia
A bateria é estruturada em camadas finas e porosas, utilizando nanofibrilas de celulose como aglutinante. O terminal negativo, ou ânodo, é composto por uma liga de magnésio, enquanto o cátodo utiliza trióxido de molibdênio e carbono ativado. Entre esses componentes, um eletrólito biodegradável permite a geração de corrente elétrica.
Para garantir a integridade do dispositivo diante do ambiente ácido do estômago, a equipe aplicou uma camada protetora de cera de abelha ou cera de candelila. Segundo Giovanni Traverso, diretor do Laboratório de Engenharia Translacional do MIT e coautor do estudo, esse revestimento não atua apenas como embalagem, mas como um elemento de design fundamental para controlar a vida útil e a degradação funcional do componente.
Testes em ambiente biológico
Em experimentos realizados com porcos, os protótipos foram inseridos em cápsulas impressas em 3D e administrados via oral com auxílio de endoscópio. Os dispositivos operaram por até três dias, período no qual a tensão e a capacidade diminuíram gradualmente conforme os materiais se decompunham. A versão menor da bateria, projetada para caber em cápsulas de gelatina comuns, manteve níveis de voltagem suficientes para alimentar eletrônicos de baixo consumo.
A tecnologia foi aplicada com sucesso em dois cenários práticos: a alimentação de uma etiqueta de identificação por radiofrequência (RFID) no esôfago, que permitiu o monitoramento de ingestão de medicamentos, e uma cápsula capaz de estimular eletricamente o estômago. Este último procedimento aumentou os níveis de grelina, hormônio associado à fome, sem causar danos visíveis aos tecidos dos animais.
Desafios e perspectivas futuras
Embora os resultados sejam promissores, especialistas apontam que a capacidade energética ainda é limitada. Reza Ghodssi, professor da Universidade de Maryland, ressalta que o potencial da tecnologia depende de um aumento na potência para viabilizar aplicações mais complexas. Além disso, a necessidade de tornar todos os componentes do sistema — incluindo placas eletrônicas — totalmente reabsorvíveis pelo corpo é um ponto de atenção para evitar resíduos no trato gastrointestinal.
O próximo passo da equipe de pesquisa é padronizar o processo de fabricação para permitir que a duração da bateria seja ajustada conforme a necessidade clínica, variando de horas a dias. A expectativa é que os primeiros ensaios clínicos, focados no sistema RFID, possam ser iniciados em um prazo de dois anos.
Perguntas frequentes
Como a bateria é eliminada pelo corpo?
A bateria é construída com materiais biodegradáveis que se decompõem gradualmente no organismo. No entanto, componentes eletrônicos acoplados, como placas de circuito, ainda precisam ser eliminados naturalmente pelo sistema digestivo.
Qual a principal vantagem desta tecnologia?
A principal vantagem é a possibilidade de alimentar dispositivos médicos temporários no sistema gastrointestinal sem a necessidade de cirurgias invasivas para retirar a bateria após o uso.