12 noviembre 2012

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La batería natural que llevamos en el oído

BBC

CIENCIACientíficos crearon un diminuto dispositivo médico que se abastece de la energía que se produce en el oído. Aunque puede ser una revolución en el campo de los de implantes, algunos cuestionan su alcance.

La batería natural que llevamos en el oído. El dispositivo de electrodos tiene el tamaño de una moneda.

El dispositivo de electrodos tiene el tamaño de una moneda.

Foto: Patrick Mercier

Un grupo de científicos en Estados Unidos dice haber creado un diminuto dispositivo médico que usa la energía que hay en el oído a manera de batería, lo que sería un gran avance en el campo de los implantes cocleares y el estudio del oído.

Adentro del oído interno de los mamíferos hay una cá
mara llena de iones que produce un potencial eléctrico que maneja las señales neuronales. Es un estilo de batería, que fue descubierta hace 60 años y solo ahora, por primera vez, se plantea la posibilidad de usarla para darle energía a dispositivos médicos.

En un artículo publicado en la más reciente edición de Nature Biotechnology, científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) dicen haber demostrado, por medio de un estudio con conejillo de indias, que esa batería natural puede proveer la energía que necesitan algunos implantes para realizar su trabajo sin perjudicar la audición.

"Sabíamos de la existencia de esta batería hace 60 años y que es muy importante para la audición normal, pero nadie ha intentado usarla para darle energía a dispositivos electrónicos útiles", dijo una de los investigadores de MIT.

Nick Donaldson, profesor y doctor del departamento de Física Médica y Bioingeniería de la Universidad de Londres (UCL, por sus siglas en inglés), le dijo a BBC Mundo: "La investigación bien puede haber sido una ruptura, a pesar de que no está claro".

De dónde sale la energía
 
La oreja convierte la fuerza mecánica de la vibración del tímpano en una señal electroquímica que es procesada por el cerebro. La batería natural es la fuente de esa señal.

"Situada en una parte del oído llamada cóclea, la cámara de la batería está dividida por una membrana que tienen células especializadas en bombear los iones", dice el comunicado de MIT.
 
"Un desequilibrio entre los iones de sodio y de potasio en los lados opuestos de la membrana crea una tensión eléctrica".

"En el pasado se pensaba que el espacio donde la alta potencia se genera es inaccesible para un dispositivo de implante, porque si uno lo invade la audición se puede ver perjudicada", dice Konstantina Stankivic, la cirujana otológica que implantó los dispositivos en los cuyes.

Los dispositivos creados por el equipo pueden monitorear la actividad biológica en los oídos de la gente que tiene problemas de audición o equilibrio. Eventualmente, esto podría no solo acabar con las baterías de los implantes cocleares sino dar lugar a nuevas terapias para otras enfermedades.

Estudio con cuyes

El estudio con el que los científicos creen haber probado su teoría fue hecho con implantes de electrodos en las batería naturales de cuyes.

Después de haberse instalado los electrodos, los cuyes respondieron bien a los exámenes de audición y los dispositivos lograron transmitir de manera inalámbrica a un dispositivo externo diferentes datos sobre la condición química de sus oídos.

Aunque en los experimentos mantuvieron el dispositivo médico afuera del cuerpo de los cuyes, lo cierto es que es tan pequeño que podría ser instalado en la cavidad del oído medio de un ser humano.

Innovación tecnológica, pero ¿médica?
 
Los científicos creen que esta innovación puede servir en tres campos diferentes: implantes cocleares, ayudas auditivas implantables y en diagnósticos.

Los implantes que se usan hoy en día en las personas que tienen problemas de audición son transductores que transforman las ondas acústicas en señales eléctricas que estimulan el nervio auditivo. Al ser eléctricos, estos implantes necesitan una batería. Con esta batería natural se abre una puerta para los implantes cocleares tradiciones.

Pero, como sospecha Donaldson, es importante saber cuál es el voltaje que pueden alcanzar estos dispositivos. De lo contrario es difícil saber cuál es su utilidad y el alcance del invento.

"Los métodos tradicionales de conversión de corriente son demasiado grandes para ser implantados y estos [los del estudio] se ven muy pequeños (…) me pregunto cuál es su potencia de salida", le dijo Donaldson a BBC Mundo.

"Esta investigación es en realidad sobre diseño tecnológico. Lo que han hecho es crear un circuito que incrementa el nivel del voltaje de los electrodos a uno más alto que puede ser utilizado en dispositivos médicos".
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