Innovación

Hacia el tejido ‘ciborg’: implantes inyectados en el cerebro

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Escrito por Marcos Merino

Comprimir una malla flexible equipada con electrodos dentro de una aguja e inyectarla en el tejido cerebral, ésa es la propuesta de un grupo de investigadores para controlar en tiempo real nuestra neurobiología.

Según el último número de la revista Nature Nanotechnology (publicada el pasado 8 de junio), un equipo de investigadores del Departamento de Biología la Universidad de Harvard y del Centro Nacional de Nanociencia y Tecnología de Pekín prevén poder ofrecer en un futuro cercano implantes no quirúrgicos capaces de controlar en tiempo real la neurobiología del cerebro, monitorizando nuestra actividad cerebral o estimulando la regeneración de neuronas en zonas dañadas del cerebro.

Una malla en nuestras neuronas

Dichos implantes están compuestos de una malla flexible elaborada con filamentos de polímero conductor y biocompatible a la que se añaden transistores, electrodos y otros dispositivos microelectrónicos. Una vez montada y enrollada, la malla y sus componentes se comprimirían en una aguja de 0,1 mm de diámetro para posteriormente poder inyectarlos en tejidos vivos. El objetivo es que, sólo una hora después de su implantación en el cuerpo humano, la malla se haya desplegado al 80% de su tamaño habitual, permitiendo así su correcto funcionamiento.

Las pruebas de esta tecnología se han realizado sobre roedores vivos: los investigadores inyectaron la malla en el hipocampo y el ventrículo lateral del cerebro de estos roedores, permaneciendo ahí a lo largo de cinco semanas en las que se comprobó que no causaba ninguna reacción adversa por parte del sistema inmune, y que los electrodos podían trabajar conjuntamente con las neuronas.

Un amplio abanico de posibilidades

Según explicó el profesor de Harvard Charles Lieber, hasta ahora los implantes con base de silicona o polímeros flexibles causaban inflamación en el tejido, lo que obligaba a cambiar periódicamente su posición y/o estimulación. “Pero con nuestra electrónica inyectable, eso ya no será así: es un millón de veces más flexible que cualquier otra tecnología de electrónica flexible, y presenta unas proporciones subcelulares. Es lo que llamamos ‘neurofílica’… en realidad, les gusta interactuar con las neuronas […]. Y esto tiene potencial para ser algo revolucionario, abre una nueva frontera en la que podemos explorar la interfaz entre las estructuras electrónicas y la biología”. En declaraciones del equipo de investigadores, “en el futuro, nuestro nuevo enfoque podría extenderse en varias direcciones, incluyendo la incorporación de dispositivos multifuncionales y/o interfaces inalámbricas que permitan aumentar aún más la complejidad de la electrónica inyectada”.

En un estudio anterior, los investigadores del laboratorio de Lieber ya demostraron que las células cardiacas o nerviosas cultivadas con mallas incrustadas podrían utilizarse para crear ‘tejido ciborg’: fueron capaces de registrar las señales eléctricas generadas por el tejido, así como medir los cambios en esas señales cuando administraban fármacos cardiovasculares o neuroestimulantes.

Ahora, esta tecnología podría abrir las puertas de nuevas aplicaciones, tanto en el campo de la medicina (tratando daños cerebrales por accidente cerebrovascular, o los efectos de la enfermedad de Parkinson) como en el de la creación de interfaces cerebro-máquina (posibilitando tareas como el control de sillas de ruedas mediante el pensamiento). Y en este campo, existen también otras investigaciones cosechando éxitos paralelos: el pasado mes de mayo, investigadores del Instituto Tecnológico de California anunciaron que habían sido capaces de implantar electrodos en el cerebro de un paciente tetrapléjico, posibilitando que pudiera mover un brazo robótico mediante movimientos suaves y fluidos.

La Oficina de Desarrollo Tecnológico de la Universidad de Harvard ya ha presentado una patente provisional sobre esta tecnología, y está buscando activamente oportunidades de comercialización.

Vía | Kurzweil & Agencia SINC
Imagen | Lieber Research Group, Harvard University

Sobre el autor de este artículo

Marcos Merino

Marcos Merino es redactor freelance y consultor de marketing 2.0. Autodidacta, con experiencia en medios (prensa escrita y radio), y responsable de comunicación online en organizaciones sin ánimo de lucro.