Eletrônica

GPS magnético diz onde no corpo estão as pílulas inteligentes

GPS magnético diz onde no corpo estão as pílulas inteligentes
O chip imita as características dos átomos usadas pelos exames de ressonância magnética. [Imagem: Ella Marushchenko for Caltech]

Comprimidos inteligentes

Se os robôs capazes de entrar no corpo humano e curar doenças ainda são um sonho distante, os comprimidos inteligentes já estão sendo testados em diversos laboratórios ao redor do mundo.

Mas tão logo os testes começaram, os pesquisadores se deram conta de que não é fácil monitorar aonde essas pílulas robóticas estão depois que são engolidas.

Manuel Monge, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, acaba de criar uma tecnologia que permite fazer esse monitoramento das pílulas no interior do corpo de seres vivos com alta precisão.

GPS magnético

A nova técnica de rastreamento remoto foi batizada de ATOMS, sigla em inglês para transmissores endereçáveis operados como spins magnéticos.

O pequeno chip de silício opera sob o mesmo princípio dos exames de ressonância magnética (MRI), nos quais a localização dos átomos no corpo do paciente é determinada usando campos magnéticos. Em vez de depender dos átomos do corpo, o chip contém um conjunto de sensores, ressonadores e um chip de transmissão sem fios que imita as propriedades de ressonância magnética dos átomos.

"Um princípio-chave da MRI é que um gradiente de campo magnético faz com que átomos em localizações diferentes ressonem em frequências diferentes, tornando fácil dizer onde eles estão. Nós queremos embutir esse princípio elegante em um circuito integrado compacto. O dispositivo ATOMS também ressoa em diferentes frequências, dependendo de onde ele está em um campo magnético," explicou o professor Mikhail Shapiro.

O protótipo, que foi testado e funcionou em camundongos, tem uma área de 1,4 milímetro quadrado. Ele contém um sensor de campo magnético, antenas integradas, um dispositivo de alimentação sem fio e um circuito que ajusta seu sinal de radiofrequência com base na força do campo magnético. O chip de transmissão sem fios informa a localização do chip para um aparelho fora do corpo do animal.

Como o sistema de localização funcionou, a equipe agora pretende incorporar funcionalidades ao chip, como a capacidade de procurar por biomarcadores específicos.

Bibliografia:

Localization of microscale devices in vivo using addressable transmitters operated as magnetic spins
Manuel Monge, Audrey Lee-Gosselin, Mikhail G. Shapiro, Azita Emami
Nature Biomedical Engineering
Vol.: 1, 736-744
DOI: 10.1038/s41551-017-0129-2




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