Menor marcapasso do mundo é ativado por luz, sem fios

O micromarcapasso ao lado de um grão de arroz na ponta de um dedo. O dispositivo é tão pequeno que pode ser injetado no corpo por meio de uma seringa.
[Imagem: John A. Rogers/Northwestern University]

Menor marcapasso do mundo

Um novo marcapasso ultraminiaturizado é tão pequeno que pode passar pela agulha de uma seringa, o que significa que ele pode ser injetado no corpo de forma muito menos invasiva do que uma cirurgia.

Menor que um único grão de arroz, o micromarcapasso faz conjunto com um pequeno dispositivo vestível - macio, flexível e sem fio - que é montado no peito do paciente para controlar o ritmo cardíaco.

Quando o aparelho vestível detecta um batimento cardíaco irregular, ele automaticamente emite um pulso de luz para ativar o marcapasso. Esses pulsos curtos - que penetram na pele, no esterno e nos músculos do paciente - controlam o ritmo dos batimentos.

Embora o marcapasso seja minúsculo, medindo apenas 1,8 milímetro (mm) de largura, 3,5 mm de comprimento e 1 mm de espessura, ele ainda fornece tanta estimulação quanto um marcapasso de tamanho normal.

Ele foi projetado para pacientes que precisam apenas temporariamente de um marcapasso: Ele simplesmente se dissolve depois que não é mais necessário. Todos os componentes do marcapasso são biocompatíveis e biodegradáveis, então eles se dissolvem naturalmente nos biofluidos do corpo, eliminando a necessidade de extração cirúrgica.

"Nós desenvolvemos o que é, até onde sabemos, o menor marcapasso do mundo," disse o professor John Rogers, da Universidade Northwestern (EUA). "Há uma necessidade crucial de marcapassos temporários no contexto de cirurgias cardíacas pediátricas, e esse é um caso de uso em que a miniaturização do tamanho é incrivelmente importante. Em termos de carga do dispositivo no corpo, quanto menor, melhor."

Quando o dispositivo vestível (esquerda) detecta um batimento cardíaco irregular, ele emite luz para ativar o marcapasso. A luz penetra na pele, no esterno e nos músculos do paciente, controlando o ritmo cardíaco.
[Imagem: John A. Rogers/Northwestern University]

Marcapasso para crianças

O novo marcapasso é uma miniaturização radical de um conceito demonstrado pela equipe há quatro anos, de um marcapasso temporário que se dissolve no corpo após o uso. Pacientes podem precisar de marcapassos temporariamente após uma cirurgia cardíaca aberta, um ataque cardíaco ou uma superdosagem de drogas.

A miniaturização agora permitirá atender ao público mais delicado de todos. "Nossa principal motivação eram as crianças," disse o professor Igor Efimov, membro da equpe. "Cerca de 1% das crianças nascem com defeitos cardíacos congênitos - independentemente de viverem em um país de poucos ou muitos recursos. A boa notícia é que essas crianças só precisam de marcapasso temporário após uma cirurgia. Em cerca de sete dias, o coração da maioria dos pacientes se autorrepara. Mas esses sete dias são absolutamente críticos. Agora, podemos colocar esse pequeno marcapasso no coração de uma criança e estimulá-lo com um dispositivo macio, gentil e vestível. E nenhuma cirurgia adicional será necessária para removê-lo."

Outra grande vantagem é que o ritmo cardíaco é passado ao marcapasso usando luz, sem fios, que geralmente deixam resíduos mesmo após a remoção de um marcapasso tradicional.

A tecnologia usa um comprimento de onda infravermelho, que penetra profundamente e com segurança no corpo. Se a frequência cardíaca do paciente cair abaixo de uma certa taxa, o dispositivo vestível detecta o evento e ativa automaticamente um LED (diodo emissor de luz). A luz então pisca em uma taxa que corresponde à frequência cardíaca normal.