Nuevo y revolucionario: cultivan electrodos en tejidos corporales

Científicos suecos han conseguido desarrollar electrodos en tejido vivo, en este caso en el cerebro, el corazón y la aleta caudal del pez cebra. Este descubrimiento excepcional abre el camino a la integración de circuitos electrónicos biocompatibles dentro del cuerpo para comprender y tratar enfermedades nerviosas en particular.

Como sabemos, los electrodos implantados en el cerebro ya pueden aliviar ciertos síntomas neurológicos y abren el camino a tratamientos prometedores para la enfermedad de Parkinson o Alzheimer. El único obstáculo: la conexión entre el circuito electrónico y los tejidos biológicos. La bioelectrónica convencional se basa en un diseño fijo y estático que complica su integración en los sistemas de señales biológicas vivas. ¡Claramente, la electrónica y el tejido vivo no son compatibles!

Para superar esta incompatibilidad, científicos de las universidades de Linköping, Lund y Gotemburgo han desarrollado un método para crear dinámicamente materiales conductores flexibles sin sustratosustrato en el entorno biológico. Gracias a este método, es posible crear materiales blandos, sin sustrato y conductores electrónicos en tejidos vivos. Para ello, inyectaron un gelgel compuesto por enzimas, enzimas utilizadas como «moléculas de ensamblaje» para hacer crecer electrodoselectrodos en tejidos biológicos, en este caso de pez cebra y sanguijuelas medicinales, pero también en muestras de alimentos (vacuno, cerdo, pollo y tofutofu).

Un cóctel que desencadena el proceso eléctrico

Específicamente, este gel incluye una oxidasa oxidasa para generar peróxido de hidrógeno peróxido de hidrógeno in situ, una peroxidasa para catalizar la polimerización oxidativa, un monómero conjugado soluble en agua, un polielectrolito con contraiones para la reticulación covalente y un tensioactivo para la estabilización. Con este cóctel, los autores pudieron inducir la polimerización y posterior gelificación en diferentes entornos tisulares.

Prometedores, incluso revolucionarios, sus resultados podrían conducir a la formación de circuitos electrónicos completamente integrados en organismos vivos. “El contacto con sustancias en el cuerpo modifica la estructura del gel y lo vuelve eléctricamente conductor, lo que no era antes de la inyección. Según el tejido, también podemos ajustar la composición del gel para desencadenar el proceso eléctrico, explica Xenofon Strakosas, investigador de la LOE y la Universidad de Lund.

Los productos químicos endógenos producidos por el cuerpo son suficientes para provocar el desarrollo de electrodos y, a diferencia de otros experimentos similares, no hay necesidad de modificación genética o el uso de señales externas como la luz o la energía eléctrica. Estos mismos científicos también han demostrado que este método puede dirigir material conductor electrónico a subestructuras biológicas específicas, creando interfaces de estimulación nerviosa apropiadas.

Sin efectos secundarios

Para su experimento, los investigadores lograron formar electrodos en el cerebro, el corazón y la aleta caudal del pez cebra, así como alrededor del tejido nervioso de las sanguijuelas medicinales. Lo que significa que eventualmente podría ser posible crear circuitos electrónicos completamente integrados dentro de organismos biológicos.

Aún mejor, la formación de electrodos dentro de los tejidos no tuvo efecto en los animales, ni tampoco el gel que se inyectó. “Al hacer cambios inteligentes en la química, pudimos desarrollar electrodos que fueron aceptados por el tejido cerebral y el sistema inmunitario. El pez cebra es un modelo excelente para estudiar electrodos orgánicos en el cerebro”, concluye el profesor Roger Olsson de la Facultad de Medicina de la Universidad de Lund.

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