Los rastreadores de actividad física y los monitores de ritmo cardíaco están muy bien, pero si desea realizar un seguimiento de la actividad dentro del cuerpo, las soluciones no son tan convenientes. Iota Biosciences quiere cambiar eso con sensores milimétricos que pueden vivir más o menos permanentemente en su cuerpo y transmitir de forma inalámbrica lo que detectan, y una Serie A de $ 15 millones debería ponerlos en marcha.
El equipo surgió de la investigación en UC Berkeley, donde los co-fundadores José Carmena y Michel Maharbiz estaban trabajando para mejorar el estado de los microelectrodos. Estos dispositivos se utilizan en toda la ciencia médica y experimental para controlar y estimular los nervios y los tejidos musculares. Por ejemplo, una matriz de microelectrodos en el cerebro podría ayudar a detectar signos tempranos de una convulsión, y alrededor del corazón se podrían probar con precisión los ritmos de los tejidos cardíacos.
Pero a pesar de su nombre, los microelectrodos no son realmente pequeños. Los consejos, claro, pero a menudo están conectados a máquinas más grandes o paquetes con baterías, y rara vez pueden permanecer en el cuerpo durante más de unas pocas semanas o meses debido a las diversas complicaciones asociadas con ellos.
Considerando lo lejos que hemos llegado en otros sectores en lo que respecta a la miniaturización, las técnicas de fabricación y la eficiencia energética, Carmena y Maharbiz pensaron: ¿por qué no tenemos algo mejor?
“La idea al principio era tener motas flotantes en el cerebro con RF [radio frequency] impulsándolos “, dijo Carmena. Pero se encontraron con un problema fundamental: la radiación de RF, debido a su larga longitud de onda, requiere una gran antena para recibirlos. Mucho más grande de lo que era práctico para dispositivos destinados a nadar en el torrente sanguíneo.
“Hubo una reunión en la que todo murió, porque estábamos a dos órdenes de magnitud de lo que necesitábamos. La física simplemente no estaba allí “, recordó. “Así fue como, 'supongo que eso es todo'”
Pero algún tiempo después, Maharbiz tuvo un momento “eureka”: “por extraño que parezca, se me ocurrió en un estacionamiento. Solo piénsalo y todas estas cosas se alinean “.
Su revelación: ultrasonido.
Potencia a la velocidad del sonido.
Probablemente esté familiarizado con el ultrasonido como una herramienta de diagnóstico, para obtener imágenes del interior del cuerpo durante el embarazo y similares, o posiblemente como una herramienta de búsqueda de rango que hace “pings” a objetos cercanos. Se ha prestado mucha atención a la tecnología venerable recientemente ya que los tecnólogos han encontrado nuevas aplicaciones para ella.
De hecho, una compañía de ultrasonidos portátil acaba de ganar el Campo de batalla de inicio de TechCrunch en Lagos:
El enfoque de Iota, sin embargo, tiene poco que ver con estos usos tradicionales de la tecnología. ¿Recuerda el principio de que debe tener una antena que sea una fracción razonable de la longitud de onda de una emisión para poder capturarla? Bueno, el ultrasonido tiene una longitud de onda medida en micrones – millonésimas de metro.
Así que puede ser capturado – y capturado de manera muy eficiente. Eso significa que una antena de ultrasonido puede atrapar fácilmente suficientes ondas para alimentar un dispositivo conectado.
No solo eso, sino que como se puede imaginar por su uso en imágenes, el ultrasonido nos atraviesa. Una gran cantidad de radiación, incluida la radiofrecuencia, es absorbida por el agua cargada y salada que constituye gran parte del cuerpo humano.
“El ultrasonido no hace eso”, dijo Maharbiz. “Solo eres Jell-O, te atraviesa”.
El dispositivo que ensamblan para aprovechar esto es notablemente simple e increíblemente pequeño. Por un lado está lo que se llama un cristal piezoeléctrico, algo que transforma la fuerza, en este caso, el ultrasonido, en electricidad. En el medio hay un pequeño chip, y alrededor del borde corre un conjunto de electrodos.
Es tan pequeño que se puede unir a un solo nervio o fibra muscular. Cuando el dispositivo se activa mediante un haz de ultrasonido, el voltaje corre entre los electrodos, y esta corriente diminuta se ve afectada por la actividad eléctrica del tejido. Estos ligeros cambios se reflejan literalmente en la forma en que los pulsos ultrasónicos se recuperan, y el lector puede derivar voltaje electrofisiológico de esos cambios.
Básicamente, las ondas que envían energizan el dispositivo y rebotan ligeramente cambiadas, dependiendo de lo que esté haciendo el nervio o el músculo. Al enviar un flujo constante de pulsos, el sistema recopila un flujo constante de datos de monitoreo precisos de manera simple y no invasiva. (Y sí, esto se ha demostrado. en vivo.)
Contenidos dentro de contenedores no reactivos, seguros para implantes, estas “motas” microscópicas se pueden instalar individualmente o por docenas, haciendo todo lo posible desde controlar el tejido del corazón hasta controlar una prótesis. Y debido a que también pueden suministrar un voltaje, posiblemente también podrían usarse con fines terapéuticos.
Y para ser claros, esos propósitos no serán dentro el cerebro. Aunque no hay ninguna razón particular por la que esta tecnología no funcione en el sistema nervioso central, tendría que ser más pequeña y las pruebas serían mucho más complicadas. Las aplicaciones iniciales serán todas en el sistema nervioso periférico.
En cualquier caso, antes de que eso suceda, tienen que ser aprobados por la FDA.
El largo camino medtech
Como puedes imaginar, este no es el tipo de cosa que puedes inventar y luego comenzar a implantar en todo el lugar. Los implantes, especialmente los electrónicos, deben someterse a un escrutinio extremo antes de permitir su uso incluso en tratamientos experimentales.
Afortunadamente para Iota, sus dispositivos tienen muchas ventajas sobre, por ejemplo, un marcapasos con una conexión de datos por radio y una batería de cinco años. La única transmisión involucrada es el ultrasonido, por una parte, y hay décadas de estudios que demuestran la seguridad de su uso.
“La FDA tiene límites bien definidos para las potencias medias y máximas para el cuerpo humano con ultrasonido, y no estamos cerca de esas frecuencias o potencias. Esto es muy diferente ”, explicó Maharbiz. “No hay materiales o técnicas exóticas. En lo que se refiere a la ecografía de bajo nivel constante, la noción realmente es que no hace nada “.
Y a diferencia de un dispositivo importante como un puerto de medicación, bomba, ajuste, marcapasos o incluso un electrodo a largo plazo, la “instalación” es directa y fácilmente reversible.
Se haría por laparoscopia, o por medio de una pequeña incisión. dijo Carmena. “Si tiene que sacarse, puede sacarse, pero es tan mínimamente invasivo y pequeño y seguro que lo guardamos”, dijo.
Estas son todas las marcas a favor de Iota, pero las pruebas no pueden ser apresuradas. Aunque el trabajo de base para sus dispositivos se estableció en 2013, el equipo ha tomado mucho tiempo para hacer avanzar la ciencia hasta el punto en que se puede sacar del laboratorio para comenzar.
Para poder llegar al punto en que puedan proponer ensayos en humanos, Iota ha recaudado $ 15 millones en fondos; La ronda fue liderada por Horizons Ventures, Astellas, Bold Capital Partners, Ironfire y Shanda. (La ronda fue en mayo, pero se acaba de anunciar).
La ronda A debería hacer que la compañía pase de su fase de prototipo actual a un punto, quizás a unos 18 meses de distancia, cuando tengan una versión lista para producción lista para presentar a la FDA, momento en el cual probablemente se requerirá más financiamiento para pasar por el Años posteriores de prueba.
Pero ese es el juego en medtech, y todos los inversores lo saben. Esta podría ser una tecnología sumamente disruptiva en varios campos, aunque al principio los dispositivos deben ser aprobados para un solo propósito médico (una decisión de Iota, pero aún no se puede divulgar).
Es un camino largo, está bien, pero al final de él está el cumplimiento de una promesa directamente de la ciencia ficción. Pueden pasar años antes de que tengas objetos microscópicos que funcionen con ultrasonido nadando dentro de ti, pero ese futuro está en camino.
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