Bateria ‘comestível’ abre portas para novos dispositivos médicos

O desenvolvimento de minúsculos equipamentos eletrônicos, que possam ser inseridos no organismo de pacientes para tratamentos não invasivos, é promessa antiga da medicina, e uma das principais barreiras para que eles se tornem realidade acaba de ser superada.

Pesquisadores da Universidade Carnegie Mellon, liderados por Christopher Bettinger, apresentaram nesta terça-feira uma bateria que usa pigmentos de melanina em vez de elementos químicos tóxicos, e, dessa forma, pode ser ingerido sem riscos de intoxicação.

— Por décadas, as pessoas têm previsto que um dia teríamos dispositivos eletrônicos comestíveis para diagnóstico ou tratamento de doenças — disse Bettinger. — Mas se você quer um dispositivo para ser tomado diariamente, é preciso pensar sobre a toxicidade. É quando temos que pensar em materiais biologicamente derivados que podem substituir algumas dessas coisas que você encontra numa loja de eletrônicos.

Os pesquisadores avaliaram diversos compostos presentes naturalmente no organismo humano, e a melanina chamou a atenção. Nos nossos corpos, seja no cabelo, na pele ou nos olhos, o pigmento tem a capacidade de absorver luz ultravioleta para eliminar radicais livres e nos proteger contra danos. Ele também é capaz de vincular e desvincular íons metálicos.

— Nós pensamos, isso é basicamente uma bateria — disse Bettinger.

Trabalhando nesta ideia, os cientistas experimentaram vários formatos de bateria que usam pigmentos de melanina nos terminais positivos e negativos, em combinação com vários condutores elétricos, como óxido de manganês; e cátions como cobre e ferro, sendo todas substâncias presentes naturalmente no organismo.

— Basicamente, nós descobrimos que elas funcionam — disse Hang-Ah Park, pesquisador de Carnegie Mellon e coautor da pesquisa. — Os números exatos dependem da configuração, mas como exemplo, nós podemos alimentar um dispositivo de 5 miliWatts por até 18 horas usando 600 miligramas de melanina como cátodo.

A capacidade da bateria de melanina é baixa em relação ao íon de lítio, amplamente utilizado em equipamentos eletrônicos, mas é suficiente para abastecer um dispositivo de liberação de medicamentos ou um sensor.

Como exemplo, Bettinger imagina o uso dessa tecnologia para alimentar sensores capazes de medir mudanças no bioma intestinal, com a liberação de remédios quando necessário; ou a entrega de doses de vacina ao longo de um determinado período.

A medicina atual já usa equipamentos que devem ser ingeridos ou implantados, como câmeras para a observação do trato intestinal e marca-passos. Essas ferramentas armazenam o material tóxico fora do contato com o organismo. Mas para aplicações recorrentes, como dispositivos de liberação de medicamentos que devem ser engolidos, o uso de baterias atóxicas e degradáveis são ideais.

— A beleza é que por definição, um dispositivo degradável para ser ingerido não fica no corpo por mais de 20 horas — disse Bettinger. — Mesmo com uma performance marginal, que é o que temos, é tudo o que se precisa.