Investigación

Crean un revolucionario material para desarrollar implantes bioelectrónicos

Película flexible emisora ​​de luz.

Película flexible emisora ​​de luz con el logo de la Universidad de Standford.

Por la bioelectrónica pasa gran parte del futuro de la medicina, la capacidad de creación de estimulación eléctrica para tratar enfermedades o hacer seguimiento de las mismas con dispositivos adheridos a los pacientes es algo que se desarrolla a pasos agigantados.

Las aplicaciones son múltiples, estos sistemas bioelectrónicos implantables o portátiles son clave en los dispositivos biomédicos de próxima generación porque permiten monitorear una amplia gama de señales fisiológicas, la modulación eléctrica programable de las actividades neuronales o cardíacas y la restauración de las funciones sensoriomotoras para prótesis, por ejemplo.

Implantes bioeléctricos en la piel.
Implantes bioeléctricos en la piel.

El material con el que están hechos es fundamental para que se adapten a nuestro cuerpo sin ser rechazados o causar daños. El desarrollo de un material que combine las propiedades mecánicas, eléctricas y biocompatibles es un desafío central. Los dispositivos bioelectrónicos altamente elásticos basados ​​en materiales orgánicos blandos y conductores se consideran la interfaz ideal entre la tecnología y el cuerpo humano.

Esto es lo que han perseguido un grupo de investigadores de la Universidad de Stanford (EE.UU.). Han creado un nuevo material para bioelectrónica elástico de alta conductividad. Se trata de un nuevo enfoque para la construcción de polímeros conductores altamente elásticos que ponen las bases para la creación de dispositivos bioelectrónicos de precisión que son capaces de monitorear electrónicamente tejidos vivos delicados.

Aplicación de los dispositivos bioelectrónicos en un pulpo.

Ellos lo han puesto experimentado en el cuerpo blando de un pulpo y el tronco encefálico de roedores y los resultados de esta investigación la han publicado en la revista Science.

Esquema de cómo sería aplicado en humanos.
Esquema de cómo sería aplicado en humanos.

El equipo liderado por Yuanwen Jiang ha desarrollado una estrategia de ingeniería molecular que, según ellos, permite varios avances críticos en bioelectrónica los polímeros que diseñaron son biocompatibles, altamente elásticos y altamente conductores.

Para demostrar su nuevo material los aplicaron en el cuerpo húmedo, suave y altamente deformable de un pulpo vivo y realizaron una neuromodulación altamente localizada con precisión de una sola neurona en el tejido altamente delicado del tronco encefálico de una rata.

Luz bajo la piel

De esta mismo unidad de investigadores de la universidad estadounidense se ha publicado esta semana en Nature una muestra de esta nueva generación de dispositivos que se adaptan al cuerpo humano. En la prestigiosa revista presentaron una pantalla portátil extremadamente elástica con niveles de brillo sobresalientes y buena estabilidad mecánica. Este diseño puede considerarse un gran avance hacia las pantallas extensibles de alto rendimiento.

La visualización inmediata de información es la función central de las interfaces electrónicas-humanas interactivas que se utilizan para muchos propósitos, como la obtención de imágenes, la terapia y el control de la salud y el bienestar y la aparición temprana de enfermedades. Las pantallas de diodos emisores de luz, o pantallas LED, aplicadas sobre la piel deben ser suaves al tacto, elásticos y brillantes, algo que no pasa con los actuales dispositivos emisores de luz estirables, que se crean principalmente con materiales inorgánicos y, por lo tanto, requieren alto voltaje o tienen una capacidad de estiramiento, brillo y resolución limitados bajo tensión.

Para resolver este problema los científicos de Stanford han logrado un proceso para crear diodos emisores de luz (APLED) totalmente poliméricos y extensibles. Los autores informan que sus APLED logran un alto brillo, durabilidad y pueden funcionar mientras se estiran para duplicar su longitud inicial.

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