Validación Experimental de un Sensor y Estimulador Neural Implantable con RFID y sin Batería

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Biomédica; Neurociencia; Dispositivos Implantables

Sus antecedentes:

• Las lesiones neurológicas alteran la transmisión neuronal, afectando la calidad de vida.; Los estimuladores implantables actuales tienen una longevidad limitada debido a las baterías internas, lo que requiere cirugías repetidas.

Objetivo del estudio:

• Validar experimentalmente una plataforma neuronal sin batería y alimentada por Radio Frecuencia Identificación (RFID).; Lograr la validación del Nivel de Preparación Tecnológica-6 (TRL-6) para interfaces neuronales inalámbricas.

Principales métodos:

• Se desarrolló un prototipo con un front-end analógico ajustable (hasta 93 dB de ganancia) y un estimulador bifásico controlado por corriente.; Se realizaron pruebas de banco, evaluaciones de tejido porcino y ensayos in vivo de tres meses en ratas Wistar (n=3).

Principales resultados:

• Se logró una precisión de ganancia dentro de 2,2 dB y un tiempo de estimulación preciso en pruebas de banco.; Se mantuvo un enlace de alimentación inalámbrica estable de 3,3 V a través de 20 mm de tejido biológico mediante RFID.; Se demostró una tasa de éxito del 100% en la obtención de respuestas motoras gruesas de forma inalámbrica in vivo, con temperaturas de funcionamiento seguras (<28 °C).

Conclusiones:

• La interfaz neuronal sin batería y alimentada por RFID es funcionalmente factible para la adquisición y estimulación de señales inalámbricas.; Esta arquitectura admite la validación a nivel de sistema para interfaces neuronales avanzadas.; La tecnología ofrece una alternativa prometedora y menos invasiva para el tratamiento neurológico.