Implanturi medicale fără baterii: cercetătorii MIT au dezvoltat o antenă microscopică care poate fi injectată în corp

Cercetătorii de la MIT Media Lab au creat o antenă de doar 200 de micrometri – aproximativ cât un grăunte fin de nisip – capabilă să alimenteze fără fir implanturi medicale aflate adânc în țesuturi, precum stimulatoarele cardiace sau dispozitivele neuromodulatoare utilizate în tratamentul epilepsiei și bolii Parkinson.

„Este următorul pas major în miniaturizarea implanturilor profunde”, a declarat Baju Joy, doctorand în grupul Nano-Cybernetic Biotrek din cadrul Media Lab. „Această tehnologie permite implanturi fără baterie, care pot fi introduse cu un ac, nu printr-o operație chirurgicală.”

Rezultatele au fost publicate în numărul din octombrie al revistei IEEE Transactions on Antennas and Propagation, într-un studiu semnat de echipa condusă de prof. Deblina Sarkar, coordonatoarea grupului Nano-Cybernetic Biotrek.

Cum funcționează antena

Implanturile medicale actuale sunt alimentate fie de baterii implantate chirurgical, care trebuie înlocuite periodic, fie de bobine magnetice de câțiva centimetri, limitate de frecvențele înalte la care operează – acestea pot provoca încălzirea țesuturilor, restricționând siguranța miniaturizării.

Noua antenă de la MIT funcționează la frecvențe joase (109 kHz) datorită unei combinații inovatoare de două filme subțiri: unul magnetostrictiv, care se deformează sub acțiunea unui câmp magnetic, și unul piezoelectric, care transformă această deformare în sarcină electrică. Astfel, câmpul magnetic aplicat din exterior este convertit mecanic într-un câmp electric capabil să alimenteze dispozitivele interne.

Putere de mii de ori mai mare

Potrivit lui Sarkar, antena furnizează între 10.000 și 100.000 de ori mai multă energie decât alte antene implantabile de dimensiuni similare care utilizează bobine metalice. Dispozitivul extern necesar pentru activare este comparabil cu un încărcător wireless de telefon și poate fi aplicat pe piele sau purtat în buzunar, aproape de zona de implant.

Pentru că antena este fabricată folosind aceeași tehnologie ca un microcip, ea poate fi integrată cu ușurință cu alte componente electronice miniaturale, permițând realizarea de sisteme bioelectronice injectabile, complet fără baterii.

„Întregul sistem poate fi introdus cu un ac, fără chirurgie invazivă”, explică Joy. „Tehnologia se bazează pe peste 50 de ani de inovație în miniaturizarea electronicii.”

Aplicații viitoare

Pe lângă stimulatoarele cardiace și neuromodulatoarele cerebrale, antena ar putea fi utilizată și pentru senzori interni de glucoză, care ar deveni complet autonomi dacă ar fi alimentați astfel.

„Aceasta este doar o aplicație dintre multe altele posibile”, afirmă Joy. „Orice dispozitiv medical miniaturizat ar putea beneficia de o astfel de sursă de energie fără fir.”

Referințe:

Y. Cai et al., „Low-Frequency Sub-0.5 mm Magnetoelectric Antenna for Wireless Power Harvesting in Injectable Deep-Tissue Implants,” in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 73, no. 10, pp. 7134-7146, Oct. 2025, doi: 10.1109/TAP.2025.3594009.

⚠ Disclaimer: Informațiile prezentate de Medic24 au scop educativ și/sau informativ. Ele nu înlocuiesc consultul medical. Diagnosticul și tratamentul pot fi stabilite doar de un medic.