Crear bioelectrónica directamente dentro de tejidos vivos

Unos investigadores han desarrollado un modo de construir dispositivos bioelectrónicos directamente dentro de tejidos vivos, un enfoque que probaron construyendo electrodos en cerebro, corazón y tejido de la aleta, de pez cebra vivo, así como en tejidos musculares aislados de mamíferos.

El avance es obra de un equipo integrado, entre otros, por Xenofon Strakosas y Magnus Berggren, de la Universidad de Linköping, así como Roger Olsson de la Universidad de Lund, ambas instituciones en Suecia.

Según los investigadores, este nuevo método abre el camino hacia la fabricación in vivo de circuitos electrónicos totalmente integrados dentro del sistema nervioso y de otros tejidos vivos.

Los dispositivos electrónicos implantables que pueden interactuar con los tejidos neuronales biológicos blandos ofrecen un enfoque valioso para estudiar la compleja señalización eléctrica del sistema nervioso y permiten la modulación terapéutica de los circuitos neuronales para prevenir o tratar diversas enfermedades y trastornos. Sin embargo, los implantes bioelectrónicos convencionales a menudo requieren el uso de sustratos electrónicos rígidos que son incompatibles con tejidos vivos delicados y pueden provocar lesiones e inflamación que perjudican a la persona y que además son susceptibles de afectar a las propiedades eléctricas de un dispositivo y su rendimiento a largo plazo.

Superar la incompatibilidad entre los materiales electrónicos estáticos de estado sólido y los tejidos biológicos dinámicos y blandos ha demostrado ser un desafío.

La situación puede que cambie a partir de ahora.

La técnica ensayada por Strakosas y sus colegas permite fabricar materiales conductores electrónicos libres de sustrato a base de polímeros directamente dentro de un tejido.

El gel inyectable siendo probado sobre un microcircuito. (Foto: Thor Balkhed)

El equipo de investigación desarrolló un cóctel precursor molecular complejo que, al inyectarse en un tejido, usa metabolitos endógenos (glucosa y lactato) para inducir la polimerización de precursores orgánicos a fin de formar geles poliméricos conductores.

Para demostrar el enfoque, los autores "cultivaron" electrodos de gel en cerebro, corazón y tejido de aleta de pez cebra vivo, sin que se mostraran signos de daño tisular, así como en tejidos musculares aislados de mamíferos, como carne de vacuno, cerdo y pollo.

Strakosas y sus colegas exponen los detalles técnicos de su avance en la revista académica Science, bajo el título “Metabolite-induced in vivo fabrication of substrate-free organic bioelectronics”. (Fuente: AAAS)