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Viernes, 4 noviembre 2016
Medicina

Membrana basilar artificial para implantes auditivos

Unos científicos han creado la primera membrana basilar artificial del mundo que reproduce la función de la cóclea o caracol del oído interno mediante una llamativa aplicación del principio de la electricidad estática por rozamiento.

 

La cóclea es una estructura llena de líquido que contiene una membrana basilar y células asociadas que captan vibraciones originadas en la membrana basilar por los sonidos. Estas células, por su parte, envían información auditiva al sistema nervioso.

 

La membrana basilar artificial es crucial para superar los límites de la actual tecnología de implante coclear. Fue desarrollada por Hongsoo Choi y Jonghoon Chang, del Hospital de la Universidad Ajou en Corea del Sur.

 

En la membrana basilar artificial triboeléctrica, las funciones de transformación de energía y separación de frecuencia coclear, esenciales para el sistema de escucha humana, se regulan mediante la electricidad estática generada entre una película de poliimida y una de aluminio.

 

Los experimentos realizados con animales por el equipo de Choi y Chang demuestran que la membrana basilar artificial triboeléctrica puede ser utilizada para restaurar la audición cuando esta se ha deteriorado gravemente.

 

La cóclea posee una membrana basilar flexible en su lado interior. La frecuencia de las señales sonoras transmitidas a través del oído externo y del oído medio es separada mecánicamente gracias a las características físicas especiales de la citada membrana.

 

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Prototipo de trabajo de membrana basilar artificial triboeléctrica. (Foto: DGIST)

 

Para un paciente con pérdida de audición sensorioneural, un caso grave de pérdida auditiva, los implantes cocleares han sido la única forma de recuperarla. Sin embargo, dichos implantes tienen limitaciones técnicas importantes, incluyendo la necesidad de recargas frecuentes de la batería, así como un coste elevado por unidad.

 

El desarrollo de una membrana basilar artificial usando materiales piezoeléctricos, algo ya logrado anteriormente, representa un intento de hallar una alternativa a los implantes cocleares tradicionales.

 

No obstante, la membrana basilar artificial triboeléctrica ha venido sufriendo algunos inconvenientes, como un rango de respuesta a frecuencias relativamente altas en comparación con la voz humana, así como la complejidad de los materiales piezoeléctricos empleados y la complejidad de la producción de membranas basilares artificiales basadas en silicio.

 

El equipo de Choi incorporó un nanogenerador triboeléctrico, que trabaja con electricidad estática, en una nueva membrana basilar artificial. El nanogenerador triboeléctrico transforma la energía mecánica en energía eléctrica usando la inducción electrostática y las cargas triboeléctricas de dos materiales. El equipo de investigación diseñó la membrana basilar artificial triboeléctrica de manera que el grosor y la longitud del haz respondieran a la frecuencia de las señales auditivas, usando la electricidad estática generada entre la película de poliimida y la de aluminio.

 

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