Un equipo de investigadores ha desarrollado un sensor innovador que permite la creación de audífonos completamente internos. Este avance se centra en el UmboMic, un micrófono implantable fabricado con fluoruro de polivinilideno (PVDF), que es flexible y seguro para su uso dentro del cuerpo. Este desarrollo representa un paso crucial hacia la consecución de implantes cocleares totalmente internalizados.
Los implantes cocleares actuales suelen ser solo parcialmente implantados y dependen de hardware externo que se coloca al lado de la cabeza. Este componente externo limita a los usuarios, impidiéndoles actividades como nadar, hacer ejercicio o dormir con el dispositivo. Además, la ubicación de los micrófonos en el lateral de la cabeza no permite beneficiarse de las capacidades naturales de localización de sonido y filtrado de ruido del oído externo.
Los micrófonos completamente implantados ofrecen múltiples ventajas, aunque los dispositivos desarrollados hasta ahora presentan problemas para captar sonidos delicados y un rango amplio de frecuencias. La localización objetivo del nuevo micrófono es el umbo, una región del oído medio que vibra en una dirección única, facilitando la percepción de estas vibraciones básicas.
El UmboMic es un sensor de movimiento triangular de 3×3 milímetros, compuesto por dos capas de PVDF, un material piezoeléctrico biocompatible. Estas capas se colocan a ambos lados de una placa de circuito impreso flexible (PCB), creando un micrófono del tamaño de un grano de arroz y 200 micrómetros de grosor. La punta estrecha del UmboMic se diseña para situarse contra el umbo, generando cargas eléctricas que son medidas por los electrodos en la capa de PCB.
Para reducir el ruido, el equipo creó un diseño de «sándwich de PVDF», donde las cargas positivas y negativas de las capas de PVDF cancelan la interferencia eléctrica. La fabricación presentó desafíos, ya que el PVDF pierde sus propiedades por encima de los 80°C. Sin embargo, se logró superar este obstáculo mediante la deposición gradual de titanio con un disipador de calor. Además, se desarrolló un amplificador personalizado de bajo ruido y baja potencia para amplificar las diminutas vibraciones del umbo sin añadir ruido.
Las pruebas de los prototipos del UmboMic en huesos de oído humano de cadáveres demostraron un rendimiento robusto dentro del rango de intensidad y frecuencia del habla humana. El micrófono y el amplificador tienen un bajo nivel de ruido, permitiendo la detección de sonidos muy silenciosos. Los estudios futuros incluirán pruebas en animales vivos y la investigación de métodos de encapsulación para mantener el sensor seguro en el cuerpo durante hasta 10 años.
