Cultivan electrodos vivos en el cerebro, corazón y aletas del pez cebra

Investigadores de tres universidades suecas han cultivado electrodos en tejidos vivos en el cerebro, el corazón y las aletas caudales del pez cebra y alrededor del tejido nervioso de las sanguijuelas medicinales. El resultado allana el camino para la formación de circuitos electrónicos totalmente integrados en organismos vivos.

Un grupo de científicos de la Universidad de Linköping, la Universidad de Lund y la Universidad de Gotemburgo, todas en Suecia, han desarrollado con éxito electrodos en tejido vivo, usando las moléculas del cuerpo como disparadores. El avance marca un cambio de paradigma en bioelectrónica: ya no es necesario “implantar” electrodos en los sistemas biológicos, sino que los mismos pueden crecer y “cultivarse” en el interior de los organismos vivos, inyectando un gel viscoso que inicia los procesos electrónicos en el cuerpo.

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Electrodos “creados” por el propio cuerpo

Mientras hasta hoy los especialistas se esforzaban por crear dispositivos electrónicos que imiten la biología, ahora serán los propios mecanismos biológicos los que desarrollen la electrónica requerida para integrar ambos mundos, según las conclusiones de un nuevo estudio publicado recientemente en la revista Science. Al efectuar cambios inteligentes en la química, los investigadores pudieron “cultivar” electrodos que son aceptados por el tejido cerebral y el sistema inmunitario de los seres vivos.

En concreto, el nuevo método creado por los especialistas permite desarrollar materiales conductores electrónicos suaves, sin sustrato y en tejido vivo. Al inyectar un gel con enzimas que trabajan como "moléculas de ensamblaje", los investigadores lograron “hacer crecer” electrodos en el cerebro, el corazón y las aletas caudales del pez cebra, como así también alrededor del tejido nervioso de las sanguijuelas medicinales.

Todo comienza con la introducción del gel enzimático, que luego de ser inyectado entra en contacto con las moléculas endógenas del cuerpo. En ese momento, se vuelve azul e indica su conversión exitosa como conductor eléctrico. “El contacto con las sustancias del cuerpo modifica la estructura del gel y lo hace eléctricamente conductor, una propiedad que no poseía antes de la inyección. Dependiendo del tejido, también podemos ajustar la composición del gel para poner en marcha el proceso eléctrico”, indicó Xenofon Strakosas, autora principal del estudio, en una nota de prensa. 

Un potencial inimaginable

El punto principal a resaltar es que las moléculas endógenas del cuerpo son suficientes para desencadenar la formación de electrodos. No se deben efectuar modificaciones genéticas o esperar la recepción de señales externas, como por ejemplo luz o energía eléctrica, que han sido imprescindibles en experimentos previos. De esta manera, los especialistas suecos son los primeros en el mundo en tener éxito en la creación experimental de electrodos “vivos”, bajo todas las condiciones mencionadas anteriormente. 

Según un artículo publicado en la revista Nature, como el gel no se modifica hasta ingresar en el cuerpo y es biocompatible, elimina las diferencias mecánicas entre los materiales usados en los electrodos tradicionales y el tejido vivo, una condición que provoca que determinados implantes médicos sean tan invasivos. 

Aunque aún deben superarse muchas barreras para lograr que la sustancia inyectable pueda probarse en seres humanos, potencialmente podría mejorar las tecnologías utilizadas en la actualidad para la estimulación cerebral profunda o, incluso, colaborar para que los nervios dañados por diferentes circunstancias vuelvan a crecer.