Implantes eletrônicos no corpo humano possíveis com chip biodegradável

Esta é a primeira vez que pesquisadores conseguem fabricar componentes eletrônicos de materiais semicondutores totalmente biodegradáveis.
[Imagem: Bettinger/Bao]

Eletrônica biodegradável

Pesquisadores criaram transistores totalmente biodegradáveis e os utilizaram para construir circuitos eletrônicos que poderão ser utilizados como implantes temporários para o corpo humano.

Esta é a primeira vez que pesquisadores conseguem fabricar componentes eletrônicos de materiais semicondutores totalmente biodegradáveis.

Implantes eletrônicos temporários

Em vários tipos de condições médicas, principalmente para o acompanhamento pós-cirúrgico, sensores que funcionem em tempo integral seriam de grande utilidade para monitorar a recuperação do paciente, permitindo que ele volte mais cedo para casa portando um verdadeiro "enfermeiro eletrônico" implantado no seu corpo.

Em caso de alguma anormalidade, o circuito eletrônico pode emitir avisos por meio de um computador ou de um telefone celular. E, conforme o paciente se recupera, o circuito se dilui no interior do seu corpo, de forma muito parecida com o que acontece com os fios utilizados nas suturas da cirurgia.

Outra aplicação dos circuitos eletrônicos biodegradáveis será na construção de temporizadores eletrônicos implantados no corpo do paciente, que liberem medicamentos nas doses precisas e nos horários determinados, evitando que a pessoa se esqueça ou não faça o tratamento conforme a orientação médica.

Embora estas ainda sejam apenas possibilidades futuras, agora trata-se de possibilidades factíveis, graças ao trabalho da equipe da Dra. Zhenan Bao, da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos.

Circuitos eletrônicos biodegradáveis

Mesmo sendo totalmente funcionais quando mergulhados em água, depois de cerca de dois meses tudo o que resta dos circuitos eletrônicos biodegradáveis são os contatos elétricos metálicos medindo alguns nanômetros de comprimento.

Como os nanocontatos de circuitos eletrônicos são feitos de ouro - um metal inerte - eles não deverão ter qualquer impacto sobre a saúde.

Os circuitos eletrônicos começam a se dissolver quando entram em contato com um ambiente similar ao existente no interior do corpo humano: uma solução salina com um pH levemente básico. Para que eles se mantenham funcionais pelo tempo necessário, poderão ser encapsulados por camadas poliméricas que se degradem no tempo adequado.

Os transistores biodegradáveis são semicondutores orgânicos que lembram a composição da melanina, o pigmento da pele, além de contatos de ouro e prata - ambos metais aprovados para uso no interior do corpo humano.

Próximos passos

O próximo passo da pesquisa será diminuir a tensão necessária para o funcionamento dos transistores biodegradáveis. No protótipo de demonstração, a tensão é alta demais e ainda não é seguro colocar o circuito em contato nem mesmo com animais de laboratório.

Curiosamente, já que a pesquisa representa um grande avanço nos semicondutores orgânicos, o elo fraco do circuito é a camada isolante, ou dielétrica.

Os pesquisadores estão usando o álcool polivinílico, pela sua biodegradabilidade. Mas, para fornecer um bom isolamento, a camada ainda precisa ser muito grossa - cerca de 800 nanômetros de espessura - o que significa que a tensão deve ser alta o suficiente para que os elétrons possam atravessar a barreira.

Fonte: Chip biodegradável criará implantes temporários no corpo humano