El Periódico Sociedad

DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS EFIMEROS

Unos circuitos biodegradables permiten monitorear el cerebro

Los sensores, implantados en ratas, evitan infecciones y la extracción quirúrgica

Para su aplicación en humanos deberá demostrarse que no son tóxicos

Unos circuitos biodegradables permiten monitorear el cerebro

BRIAN STAUFFER

El profesor John Rogers, especialista en ingeniería de materiales de la Universidad de Illinos en Urbana-Champaign.

Domingo, 24 de enero del 2016 - 16:19 CET

Investigadores de Estados Unidos han implantado en el cerebro de ratas unos circuitos biodegradables que monitorean la presión y la temperatura del órgano, retransmiten los datos por conexión sin hilos durante el tiempo necesario y, finalmente, se disuelven tras haber llevado a cabo su función. Los dispositivos tienen un objetivo similar a los sensores que se emplean actualmente en diversos estudios con pacientes afectados por daños cerebrales debidos a ictus, por ejemplo, pero la gran diferencia es que no necesitan cables, lo que evita peligrosas infecciones, y además no es necesario operar a los pacientes para retirarlos. Sin embargo, antes de la aplicación clínica en humanos será necesario diseñar sensores más complejos y asegurarse de que su disolución no genere compuestos tóxicos.

«Es una nueva tecnología realmente espectacular, una nueva simbiosis entre biología y tecnología», afirma Xavier Navarro, profesor de Ffisiología de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), no implicado en el estudio. El hallazgo, publicado en la revista Nature, es el último hito del grupo de John Rogers, un investigador de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaigne que se ha convertido en el referente de la electrónica biodegradable. «Ya habíamos demostrado que algunos circuitos pueden disolverse en el organismo, pero ahora podemos realizar objetos con relevancia clínica», afirma Rogers.

Futuras aplicaciones

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Tras un trauma o una cirugía cerebral, es esencial monitorear el cerebro del paciente para evitar problemas como los edemas. La temperatura y la presión son indicadores importantes. Rogers, en colaboración con el neurocirujano Rory Murphy y otros expertos, ha diseñado sensores para esas magnitudes hechos de materiales usados normalmente en electrónica, pero en láminas nanoscópicas centenares de veces menores que el diámetro de un pelo. Estos dispositivos se disuelven de forma natural cuando están sumergidos en líquidos. Además, el equipo los ha envuelto en un polímero que se erosiona gradualmente y permite fijar la duración del sensor. El dispositivo se conecta por medio de sutiles cables a un transmisor de la dimensión de un sello dispuesto en la parte externa del cráneo.

«Ya existían dispositivos implantables que transmiten datos sin hilos. La novedad del aparato de Rogers es que todos los elementos son biodegradables», observa Josep Samitier, director del Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), no implicado en el trabajo. Samitier considera el resultado interesante, pero observa que la biodegradabilidad va en contra de la calidad de los datos, que empeora a medida que el dispositivo se degrada.

FUNCIONES TERAPÉUTICAS

Ahora, Rogers trabaja en otros sensores capaces de detectar señales químicas o electromagnéticas. Estas últimas dan indicaciones sobre la llegada de ataques epilépticos, por ejemplo. «Además de medir, estos dispositivos pueden llevar a cabo también funciones terapéuticas, como la estimulación eléctrica o la liberación de fármacos», explica Rogers. Actualmente, el investigador estudia un dispositivo que estimule eléctricamente los nervios para promover su curación tras un accidente.

Rogers asegura que en todos los estudios hechos hasta ahora los materiales resultantes de la disolución no dañan al organismo. Se trata de compuestos como el ácido silícico o algunos metales que están presentes de forma natural en el cuerpo. "Sin embargo, hemos estudiado la biocompatibilidad solo en animales pequeños, como ratas -observa-. Necesitamos más pruebas antes de la aplicación en humanos». Otro asunto es la privacidad: ¿podría algún desaprensivo captar la señal emitida por el dispositivo? «Utilizamos un protocolo parecido al de cualquier 'smartphone', pero es importante que las mejoras en el cifrado de datos se lleven también a estos dispositivos», concluye Rogers.

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