Hace dos décadas, unos investigadores pensaron que sería una buena idea comerse una cámara por el bien de la ciencia. La idea sería desarrollar un dispositivo ingerible que recorriera el sistema digestivo hasta lugares donde una endoscopia no podría ni acercarse. Tras eso, sería expulsada de la forma habitual por el organismo. ¿El problema? Que semejante tecnología requiere de una batería. Y, dietas aparte, comerse una batería no es lo mejor para el organismo.
Conseguir baterías que no sean tóxicas y puedan ingerirse es el objetivo del investigador de la Universidad Carnegie Mellon especializado en materiales, Christopher Bettinger. Ahora, acaba de presentar en un congreso de la Sociedad de Química Americana su nuevo invento: pilas tan inocuas que están fabricadas con melanina, un pigmento que se encuentra en la piel, el pelo y los ojos.
"Los dispositivos electrónicos comestibles para diagnosticar y tratar las enfermedades es algo que la gente lleva esperando desde hace décadas, pero si quieres llevar dentro una tecnología así cada día debes pensar en los problemas de toxicidad", explica Bettinger. La clave para solucionar esta cuestión pasa por sustituir los materiales que podríamos comprar en cualquier tienda de electrónica de barrio por otros derivados de sustancias biológicas que se encuentran en nuestro organismo.
Las tecnologías implantables como los marcapasos existen desde hace más de cincuenta años. Hasta ahora, el problema se ha rodeado alejando estos componentes tóxicos del contacto directo con el cuerpo. Pero según Bettinger, en el caso de los dispositivos ingeribles las baterías degradables e inocuas serían la mejor alternativa. Además, como no están pensados para permanecer en el organismo mucho tiempo, la duración no es un factor del que preocuparse.
Baja eficiencia pero suficiente
"Estos dispositivos recorren el cuerpo durante no más de veinte horas, aunque el rendimiento de la batería sea bajo, como sucede en nuestro caso, no supone un problema", comenta Bettinger. La duración no supone un problema, pero diseñar una tecnología como esta que no resulte tóxica puede ser todo un reto.
Aquí entra en juego la melanina un pigmento que absorbe la luz ultravioleta para protegernos del daño. Pero, además, unen y separan iones metálicos. El equipo de Bettinger vio una oportunidad: "Pensamos, ¡esto es una batería!". Junto con electrodos como óxido de manganeso y fosfato de sodio titanio, y usando cobre y hierro como cationes, pudieron fabricar una pila poco eficiente pero segura.
Esta batería comestible puede alimentar un dispositivo de cinco milivatios durante 18 horas usando 600 miligramos de melanina como cátodo, según explican los investigadores. Unos números ridículos si se comparan con una pila estándar de ion litio, pero más que suficiente para un pequeño dispositivo médico. Bettinger, por ejemplo, propone utilizar el invento para estudiar los cambios en el microbioma del paciente y repartir vacunas por el organismo.
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