Microfone interno revolucionário do MIT revoluciona implantes cocleares totalmente internos

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Por João Silva
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"Close-up de microfone implantável e implante coclear"

São PauloPesquisadores do MIT, Massachusetts Eye and Ear, Harvard Medical School e da Universidade de Columbia avançaram significativamente nos implantes cocleares internos. Eles desenvolveram o UmboMic, um microfone implantável que funciona tão bem quanto os microfones externos de aparelhos auditivos e visa eliminar a necessidade de equipamentos externos.

Os implantes cocleares atuais possuem partes externas ao corpo. Essas partes externas podem impedir os usuários de realizarem atividades como nadar, praticar exercícios físicos ou dormir com o dispositivo. Além disso, podem desencorajar algumas pessoas a optarem pelo implante.

Vantagens do UmboMic:

  • Totalmente interno, eliminando o desconforto de hardware externo
  • Permite atividades como nadar e dormir sem restrições
  • Aproveita a estrutura do ouvido externo para melhor filtragem de ruídos e localização sonora

O UmboMic utiliza um material especial chamado PVDF, que é seguro para o corpo e gera uma carga elétrica quando se movimenta. Este aparelho mede mínimos movimentos no umbo, uma parte do ouvido médio que se desloca em uma única direção. O UmboMic é capaz de detectar essas vibrações minúsculas, que têm apenas alguns nanômetros.

Os pesquisadores enfrentaram um desafio para garantir que o dispositivo fosse compatível com o corpo e pudesse lidar com o ambiente. Eles criaram um sensor usando duas camadas de PVDF, resultando em um detector de movimento de 3 milímetros por 3 milímetros. Essa configuração ajuda a reduzir ruídos ao cancelar interferências elétricas.

A equipe desenvolveu um sensor e precisou criar um amplificador que aumentasse o sinal sem adicionar muito ruído. A combinação do sensor com o amplificador permitiu detectar sons suaves que as pessoas conseguem ouvir ao falar.

Testes do UmboMic em ossos de ouvidos humanos de doadores falecidos apresentaram bons resultados. Contudo, como a estrutura auricular varia de pessoa para pessoa, o umbo se movimenta de forma diferente em cada indivíduo. Para solucionar isso, os pesquisadores estão realizando estudos em animais vivos para verificar o funcionamento do dispositivo quando implantado. Eles também estão buscando maneiras de revestir o sensor para que ele possa permanecer com segurança no corpo por até 10 anos.

Cientistas estão trabalhando para aperfeiçoar o UmboMic e determinar as melhores maneiras de implantá-lo. Eles estão dando atenção especial aos materiais que o revestem e ao método de fixação. Diferentemente de outros implantes que utilizam titânio, o titânio é demasiado rígido para o UmboMic.

Karl Grosh, professor de engenharia mecânica na Universidade de Michigan, afirmou que o UmboMic funciona extremamente bem. Ele destacou que os dispositivos futuros precisam de sensores menores e eletrônicos que consumam menos energia para facilitar a implantação e melhorar a vida útil das baterias.

Esta pesquisa foi financiada pelos Institutos Nacionais de Saúde, pela Fundação Nacional de Ciência, pela Fundação Cloetta em Zurique, e pelo Fundo de Pesquisa da Universidade de Basel.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1088/1361-6439/ad5c6d

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Aaron Yeiser, Emma Wawrzynek, John Zhang, Lukas Graf, Christopher McHugh, Ioannis Kymissis, Elizabeth Olson, Jeff Lang, Heidi Nakajima. The UmboMic: A PVDF Cantilever Microphone. Journal of Micromechanics and Microengineering, 2024; DOI: 10.1088/1361-6439/ad5c6d
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