Crean baterías comestibles no tóxicas para dispostivos médicos ingeribles

Investigadores de la Universidad Carnegie Mellon en Pittsburgh (Estados Unidos) habrían desarrollado unas baterías comestibles hechas con melanina, lo que reduciría el daño potencial de los dispositivos médicos ingeribles.

Europa Press | 24/08/2016 10:13

Disponer de baterías comestibles no tóxicas para dispositivos médicos ingeribles que permitan diagnosticar y tratar enfermedades es un objetivo que está más cerca gracias a los trabajos de investigadores de la Universidad Carnegie Mellon en Pittsburgh (Estados Unidos), que han desarrollado baterías a base de pigmentos de melanina que se encuentran naturalmente en la piel, el cabello y los ojos. Estas investigaciones han sido presentadas en la 252 reunión Nacional y Exposición de la Sociedad Americana de Química (ACS, por sus siglas en inglés).

Para minimizar el daño potencial de los dispositivos ingeribles, el equipo liderado porChristopher Bettinger decidió recurrir a la melanina y otros compuestos de origen natural. En la piel, cabello y ojos la melanina absorbe la luz ultravioleta para eliminar los radicales libres y protegerse de daños. Eso sucede también al unir o separar iones metálicos. "Nos dimos cuenta de que esto es básicamente una batería", explica Bettinger.

Partiendo de esta idea, los investigadores experimentaron con diseños de baterías utilizando pigmentos de melanina, materiales de electrodo como óxido de manganeso y fosfato de titanio de sodio, y cationes como el cobre y el hierro que el cuerpo utiliza para su funcionamiento normal.

"Hemos descubierto básicamente que funcionan. Los números exactos dependen de la configuración, pero por ejemplo, podemos alimentar un dispositivo de 5 milivatios durante hasta 18 horas usando 600 miligramos de material activo de melanina como cátodo", detalla Hang-Ah Park, uno de los investigadores.

Investigación en curso
Aunque la capacidad de una batería de melanina es menor que una de ion de litio, sería lo suficientemente potente como para alimentar un dispositivo de administración de fármacos o de detección ingerible. Por ejemplo, Bettinger prevé el uso de la batería desarrollada por su grupo para detectar cambios en el microbioma intestinal o para la liberación de una vacuna gradualmente durante varias horas antes de degradarse.

Al tiempo que las baterías de melanina, el equipo de investigadores también trabaja en baterías comestibles hechas con biomateriales como la pectina, un compuesto natural de las plantas utilizado como agente gelificante en mermeladas y jaleas. Más adelante plantean desarrollar materiales de embalaje para que la batería llegue de forma segura al estómago.

Aún no se sabe cuándo se podrá incorporar estas baterías a dispositivos biomédicos, pero Bettinger ya ha encontrado otra aplicación para ellos: su laboratorio utiliza las baterías para sondear la estructura y la química de la melanina para perfeccionar su comprensión de cómo funcionan.