Metassuperfícies
A luz tem sido usada há algum tempo para ativar células em regiões profundas do corpo, eliminando a necessidade de fios ou chips neurais invasivos. Largamente usada em cobaias, essa abordagem também é promissora para tratamentos de uma ampla gama de condições em humanos, incluindo cegueira, perda auditiva, doenças cardíacas e certos tipos de câncer.
Mohammad Mohammadiaria e Shashi Srivastava, do Instituto Indiano de Ciência, demonstraram agora que é possível impulsionar todas essas aplicações usando as também muito promissoras metassuperfícies, que podem ser projetadas para funcionar como lentes inteligentes.
As metassuperfícies, que são superfícies dotadas de estruturas em nanoescala, que funcionam como antenas, podem responder a diferentes tipos de luz, como feixes polarizados circularmente, além de poderem operar em faixas amplas, alcançando até a radiação terahertz, ou raios T, capazes de gerar efeitos biológicos profundos sem os riscos da radiação ionizante.
Essas lentes planas podem focalizar e controlar a luz de modo tão preciso que se torna possível induzir respostas em células específicas. Ao ajustar a direção, a intensidade e a polarização da luz, o sistema permite uma estimulação precisa e sem fio, abrindo novas portas para a medicina bioeletrônica e futuras terapias personalizadas.
Bioeletrônica
Segundo os pesquisadores, seu avanço estabelece as bases para a próxima geração de implantes bioeletrônicos, desde próteses inovadoras para retina e cóclea até marca-passos sem fio e terapias direcionadas contra o câncer, permitindo que os médicos controlem a atividade celular apenas luz.
Combinadas com realidade virtual e eletrônica programável, essa tecnologia poderá viabilizar dispositivos médicos personalizados e não invasivos para estimulação neural e reabilitação, além de oferecer ativação celular direcionada para terapias contra o câncer, por exemplo, por meio da chamada fotobiomodulação, focando nas células tumorais, sem afetar o tecido saudável.
Embora este trabalho contenha apenas a demonstração de conceito, versões futuras poderão utilizar inteligência artificial para se ajustar em tempo real com base nos sinais do corpo, oferecendo um tratamento mais seguro e personalizado. Poderá ser possível até mesmo converter tipos especiais de luz em som para novas terapias cerebrais.
“À medida que esses materiais forem aprimorados, eles tornar-se-ão componentes essenciais de implantes médicos, trabalhando em harmonia com o corpo, e não contra ele, para curar e restaurar funções de maneira mais inteligente e precisa,” afirmam os pesquisadores.
Bibliografia:
Artigo: Metasurface-assisted bioelectronics: bridging photonic innovation with biomedical implants
Autores: Mohammad Mohammadiaria, Shashi Bhushan Srivastava
Revista: Light Science & Applications
Vol.: 14, Article number: 386
DOI: 10.1038/s41377-025-02072-w