N.62 – El chip inyectable más pequeño de la historia

Los dispositivos médicos implantables se utilizan ampliamente para el seguimiento y mapeo de señales biológicas, el apoyo y la mejora de las funciones fisiológicas, así como para la mitigación y tratamiento de enfermedades.

En particular, los dispositivos implantables para monitorear los parámetros fisiológicos (temperatura, presión arterial, glucosa, respiración) son de gran importancia e interés tanto en diagnóstico como en tratamiento. El diagnóstico temprano de problemas de salud permite implementar las intervenciones necesarias al inicio de los eventos adversos.

Pero la electrónica implantable convencional tiene el inconveniente del tamaño de los dispositivos, generalmente asociados a múltiples chips, empaques, cables, transductores y baterías. Cabe señalar que la creciente integración de componentes beneficia a la electrónica implantable en términos de cantidad de funciones por unidad de volumen del dispositivo.

En el artículo reseñado un equipo de ingenieros de la Universidad de Columbia describe un dispositivo con el cual procuran maximizar la eficiencia de volumen, mediante la integración monolítica de funciones, incluida la detección y recolección, el almacenamiento de energía y la telemetría de datos, en un solo chip IC complementario de semiconductor de óxido de metal (CMOS) sin elementos externos. El uso de condensadores para el almacenamiento de energía requiere una fuente de alimentación inalámbrica externa continua, pero elimina la necesidad de baterías.

El volumen del dispositivo es inferior a 0,1 mm³, comparable a un grano de sal de mesa. Ello mejora la biocompatibilidad al reducir el rechazo y el daño tisular, y permite el acceso a espacios intersticiales limitados con mínima interferencia en las funciones fisiológicas a monitorizar. Los procedimientos de implantación se reducen a una simple inyección (levemente invasiva) con aguja hipodérmica.

En el estudio se demuestra el uso eficaz del chip para detectar y medir la temperatura corporal interna, pero potencialmente podría monitorear la función respiratoria, los niveles de glucosa, la presión arterial y mucho más.

Si bien el pequeño chip aún transita etapas de desarrollo, cabe prever los potenciales beneficios de las inyecciones masivas de dispositivos benignos para controlar parámetros fisiológicos clínicamente relevantes. Algún día podría constituirse un sistema de alerta temprana de una pandemia que se está gestando, y hay mucho más que esperar.