Ingenieros del Instituto de Tecnología de Georgia desarrollaron un sistema de comunicación inalámbrica que aprovecha el tejido del propio cuerpo como medio de transmisión, permitiendo que diminutos sensores y actuadores implantados se comuniquen entre sí y con dispositivos externos. El método, descrito en la revista Science, permite que los dispositivos trabajen de forma coordinada: un sensor puede detectar una señal biológica en una parte del organismo y desencadenar una respuesta terapéutica en otra, como liberar un fármaco o estimular un nervio.
La limitación que aborda este desarrollo es bien conocida en el campo de la bioelectrónica: el cuerpo humano es un medio hostil para las señales inalámbricas convencionales como el Bluetooth o el NFC, que apenas atraviesan el tejido. Esa barrera obliga a usar antenas grandes y un consumo elevado de energía, lo que a su vez fuerza que los implantes sean voluminosos. La propuesta del equipo, bautizada como SWANS (Smart Wireless Autonomous Networking System), sortea el problema utilizando la conductividad iónica natural del tejido como vía de conexión. Cada implante se programa para responder a pulsos eléctricos de voltaje y duración específicos, lo que permite activarlos de forma selectiva y coordinada, algo así como si cada dispositivo tuviera su propia «contraseña» eléctrica.
El resultado son implantes de menos de tres milímetros, lo bastante pequeños para introducirse con una jeringa, y fabricados con componentes electrónicos pasivos que prácticamente no consumen energía mientras esperan ser activados, pero que responden de inmediato cuando reciben la señal. Esa eficiencia energética se traduce en una vida útil prolongada: según los experimentos del equipo, un pequeño actuador activado una vez al día podría funcionar alrededor de un año antes de necesitar reemplazo. Los investigadores también verificaron que los pulsos eléctricos empleados no causan daño a las muestras de tejido. El sistema está pensado para transmitir solo cantidades pequeñas de información, del tipo «presente o ausente» o un simple disparador de sí/no, mientras que el intercambio de datos más complejo y la computación pesada quedan en manos de un dispositivo externo que actúa como centro coordinador.
La visión a largo plazo del equipo es ambiciosa: «Nuestra esperanza última es poder automatizar por completo la salud humana, administrar una terapia exactamente cuando se necesita y donde se necesita, y hacerlo de forma coordinada en todo el cuerpo», concluye Alex Abramson, autor principal del estudio y profesor asistente de la Escuela de Ingeniería Química y Biomolecular.
Fuentes
Georgia Tech | Georgia State University
Engineers Connect Health Wearables and Implants Using the Body as the Network
