Ingenieros crean implantes que se comunican en el cuerpo sin cables ni baterías: futuro de marcapasos y prótesis

Un sistema experimental de implantes médicos del tamaño de un grano de arroz consiguió crear una red inalámbrica dentro del cuerpo sin baterías ni antenas, mediante pulsos eléctricos que viajan por los propios tejidos. La tecnología, denominada SWANS, fue desarrollada por ingenieros del Instituto Tecnológico de Georgia y probada en ratas.

El avance apunta a resolver uno de los límites de la medicina bioelectrónica: conectar sensores y dispositivos terapéuticos diminutos que están en zonas distintas del organismo sin cables, radios ni unidades de energía voluminosas. El equipo describió los resultados a fines de septiembre de 2026 en la revista Science.

En una demostración, dos implantes situados en extremidades opuestas de una rata permitieron detectar el movimiento en las patas delanteras y activar la estimulación del nervio ciático en una pata trasera. El circuito reprodujo parte del patrón de marcha del animal sin intervención externa.

El salto desde roedores hacia pacientes humanos todavía requiere pruebas adicionales. Los cuerpos humanos presentan capas de grasa, músculo y otros tejidos con una variabilidad mayor, lo que puede modificar la propagación de los pulsos eléctricos y la calidad de la comunicación entre implantes.

El estudio, titulado “An in-body networking system for communication between wearable and implantable therapeutics”, apareció en el volumen 393 de Science y recibió financiamiento de instituciones de investigación de Estados Unidos.

Por ahora, SWANS fue validado en roedores y en muestras de tejido animal fuera del cuerpo, por lo que deberá superar ensayos de seguridad y eficacia antes de cualquier uso clínico.

Cómo funciona este sistema en el cuerpo humano

La principal novedad de SWANS consiste en usar la conductividad iónica de los tejidos. El agua y las sales presentes en el cuerpo conducen pequeños pulsos eléctricos entre los dispositivos.

Ese mecanismo permitió fabricar implantes de menos de 3 milímetros, con un tamaño apto para introducirlos mediante una aguja de jeringa calibre 16. La meta es evitar procedimientos quirúrgicos que requieren instalar componentes de mayor tamaño.

Según el estudio, la señal puede atravesar hasta 30 centímetros de tejido, una distancia que supera en más de diez veces el alcance de los sistemas Bluetooth en el interior del cuerpo. El consumo energético, además, es hasta 15 veces menor que el de esos métodos, de acuerdo con los autores.

La reducción del gasto de energía se debe a que los dispositivos emplean componentes electrónicos pasivos. Permanecen prácticamente inactivos hasta recibir un pulso con el patrón adecuado y entonces ejecutan la orden, sin mantener encendido un chip de radio de forma continua.

Dos implantes coordinan detección y terapia en puntos distintos del cuerpo

El proyecto fue encabezado por Ramy Ghanim, estudiante de doctorado del Instituto Tecnológico de Georgia, con la participación de especialistas en ingeniería mecánica, biomédica y eléctrica de esa institución y colaboradores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

“Con nuestro sistema, ahora se pueden colocar sensores en el mejor lugar posible para detectar una señal biológica y actuadores en el mejor lugar posible para ejecutar una acción terapéutica”, explicó Alex Abramson, profesor de Georgia Tech y autor principal del trabajo.

El investigador señaló que los elementos no requieren conexión física, alineación ni cercanía entre sí. “Simplemente pueden enviarse señales a través del tejido que los rodea”, agregó.

Además del ensayo de movilidad, el grupo evaluó enlaces entre dispositivos ubicados en diferentes áreas corporales, incluido el interior del estómago. Los autores indicaron que no detectaron daños en los tejidos durante las pruebas con pulsos eléctricos.

Con el consumo calculado por el equipo, un actuador que se active una vez al día podría funcionar cerca de un año antes de requerir reemplazo. Esa autonomía es uno de los factores que podrían ampliar el uso de implantes inyectables y distribuidos por el organismo.

La red busca miniaturizar los dispositivos de la medicina bioelectrónica

Los investigadores plantean aplicaciones futuras en bombas de insulina, marcapasos, neuroestimuladores y prótesis. En esos casos, un sensor podría registrar una señal fisiológica y enviar la orden a otro implante que administre una terapia en otra zona del cuerpo.

Algunas de esas herramientas ya se utilizan por separado, pero coordinarlas suele exigir cables, componentes de radio o módulos de alimentación más grandes. SWANS propone una arquitectura de red para que varios implantes compartan información con un menor requerimiento energético.

Abramson mencionó como posible aplicación una prótesis conectada con la piel para recibir señales del sistema nervioso sin cables externos visibles. “Nuestra esperanza final es poder automatizar por completo la salud humana: entregar una terapia exactamente cuando se necesita, donde se necesita, y hacerlo de forma coordinada en todo el cuerpo”, afirmó.