Logran conectar células vivas individuales a electrodos de plástico

La electrónica orgánica ha dado un importante paso adelante con un experimento pionero en el que se ha conseguido establecer una íntima conexión de electrodos de plástico con células vivas individuales. El avance abre las puertas al desarrollo de tratamientos futuros de muy alta precisión contra enfermedades neurológicas y de otros tipos.

El logro es obra de un equipo integrado, entre otros, por Hanne Biesmans y Chiara Musumeci, ambas de la Universidad de Linköping en Suecia

En el experimento, se observó cómo cada célula individual se comportaba al tener conectada su membrana celular a un electrodo de plástico y hasta qué punto ello podía perjudicar a la operatividad de la célula y a su estado de salud.

El cerebro se controla mediante señales eléctricas y sustancias químicas que transportan mensajes entre las células cerebrales. Se sabe desde hace tiempo que es factible estimular distintas partes del cerebro con ayuda de la electricidad. Pero los métodos de esta clase suelen ser imprecisos y tienden a influir sobre partes demasiado grandes del cerebro. Puede lograrse más precisión con electrodos metálicos que suministren electricidad en el punto exacto del cerebro, pero su uso conlleva el riesgo de que el electrodo, por su dureza, dañe tejido cerebral y provoque inflamación o cicatrices.

Una solución para tratar partes concretas del cerebro podría pasar por ciertos plásticos, también calificables como polímeros, que poseen la capacidad de conducir electricidad de una manera lo bastante eficiente.

El objetivo de esta estrategia es combinar sistemas biológicos con electrodos blandos, concretamente utilizando polímeros conductores orgánicos. Como los polímeros son blandos y amoldables, resultan una mejor opción que los electrodos convencionales.

Ya se han hecho anteriormente pruebas de anclaje de electrónica orgánica a la superficie celular, pero empleando para ello células modificadas genéticamente en las cuales las membranas celulares son más receptivas. En cambio, en el nuevo estudio los investigadores no han utilizado células modificadas genéticamente y, pese a ello, han conseguido un acoplamiento firme sin afectar a las demás funciones de la célula. Es la primera vez que se consigue algo así.

Chiara Musumeci. (Foto: Thor Balkhed / Linköpings Universitet)

Para lograrlo, los investigadores utilizaron un proceso de dos pasos en el que primero se utiliza una molécula de anclaje para crear un punto de unión en la membrana celular. En el otro extremo de la molécula hay una estructura a la que se puede fijar el electrodo de polímero, algo que se lleva a cabo en el segundo paso.

Biesmans, Musumeci y sus colegas exponen los detalles técnicos de su logro en la revista académica Science Advances, bajo el título “From synthetic vesicles to living cells: Anchoring conducting polymers to cell membranes”. (Fuente: NCYT de Amazings)