Español 
English 
Français 
Un equipo de ingenieros de Massachusetts están trabajando para desarrollar un micrófono implantable que podría dar lugar a implantes cocleares totalmente internos.
Ingenieros de biotecnología desarrollan el primer implante coclear completamente interno que permitirá a los usuarios moverse, ejercitarse, nadar y disfrutar de una amplia gama de actividades sin preocuparse por el hardware externo. El implante generalmente se coloca encima de la oreja o alrededor de la cabeza y prohíbe todo tipo de actividades vigorosas, incluido el sueño, ya que el dispositivo presiona contra los huesos blandos de la sien.
Implantes cocleares internos
A pesar de todos los obstáculos, los implantes cocleares son una de las piezas biotecnológicas más utilizadas en la Tierra. Han permitido a más de un millón de personas escuchar el mundo que les rodea. Este pequeño sensor biocompatible puede superar uno de los mayores obstáculos que impiden que los dispositivos se implanten por completo.
Esto no incluye sólo a las personas mayores que han perdido audición, sino también a los bebés que nacen sordos o con problemas de audición y que necesitan desesperadamente el ruido, en particular las voces humanas, para su desarrollo social y educativo normal.
Pero debido a que los bebés no se dan cuenta de la importancia del implante para su desarrollo, es probable que intenten manipular o quitar por completo el hardware externo. Sin otra opción, los padres y los médicos tienen que colocar cinta médica o un arnés a prueba de niños que les impide retirarlo.
Para intentar eliminar esta carga de todos los usuarios cocleares, investigadores del MIT, Massachusetts Eye and Ear, la Facultad de Medicina de Harvard y la Universidad de Columbia han sido pioneros en el primer implante coclear que se inserta íntegramente de forma quirúrgica. Su novedoso diseño se basa en las vibraciones unidireccionales de un hueso en la parte media del canal auditivo llamado umbo.
El equipo tuvo que afrontar muchos desafíos para producir su prototipo. Las vibraciones del umbo se miden en nanómetros, lo que requiere un micrófono extremadamente sensible. Un micrófono tan sensible también necesitaría tener propiedades de activación para bloquear el sonido igualmente fuerte de los componentes electrónicos que funcionan en su interior.
También habría que medir en milímetros. Cualquier sensor implantable también tendría que hacer frente al fluido dinámico y al ambiente cálido del cuerpo humano. Sin embargo, un dispositivo coclear totalmente implantable también tendría importantes ventajas.
Debido a que están montados a los lados de la cabeza, el dispositivo de amplificación de audio no puede aprovechar al usuario el filtrado de ruido y las señales de localización del sonido proporcionadas por la estructura del oído externo.
Superando obstáculos
El equipo superó todos los obstáculos para crear UmboMic, un sensor de movimiento triangular de 3 milímetros por 3 milímetros. Está compuesto de un material «piezoeléctrico» llamado difluoruro de polivinilideno (PVDF). Los materiales piezoeléctricos generan carga eléctrica cuando se comprimen o estiran, y cuando se colocan apenas contra el umbo, las vibraciones del hueso auditivo generan la carga que alimenta el dispositivo.
El PVDF intercala una placa de circuito impreso flexible y, para maximizar el rendimiento del dispositivo, un amplificador de bajo ruido mejora la señal y minimiza el ruido de los componentes electrónicos. No existía ningún amplificador que se ajustara a las especificaciones de los equipos, por lo que tuvieron que construir el suyo propio.
Karl Grosh, profesor de ingeniería mecánica de la Universidad de Michigan que no participó en la investigación ni en el desarrollo, afirmó que las capacidades de este invento totalmente nuevo son sorprendentes e impresionantes.
«Los resultados de este artículo muestran la respuesta de banda ancha necesaria y el bajo nivel de ruido necesarios para actuar como un sensor acústico. Este resultado es sorprendente, porque el ancho de banda y el ruido de fondo son muy competitivos con los del micrófono de audífono comercial. Esta actuación muestra la promesa del enfoque, que debería inspirar a otros a adoptar este concepto».
indica Grosh.
El equipo ahora está pasando a los ensayos con animales.
FUENTE: Journal of Micromechanics and Microengineering.
