Los investigadores inyectaron una sanguijuela con gel que se transforma en un electrodo suave, lo que les permite controlar sus contracciones musculares; este gel podría eventualmente usarse en el cerebro para tratar afecciones neurológicas sin cirugía.
Tecnología
23 febrero 2023
El gel del electrodo se oscureció en la cola transparente de un pez cebra a medida que se endurecía Jenofonte Stracosas
Se ha demostrado que un gel inyectable que se transforma en un material conductor dentro del cuerpo no altera la capacidad de natación del pez cebra y también se usó para controlar los músculos de las sanguijuelas muertas. Eventualmente, podría inyectarse en cerebros humanos para tratar afecciones neurológicas sin tener que implantar electrodos, un proceso que puede dañar el tejido.
Magnus Berggren de la Universidad de Linköping en Suecia y sus colegas desarrollaron un gel inyectable hecho de muchas moléculas de un tipo de químico llamado monómero, además de enzimas que provocan una reacción cuando descomponen los azúcares. Las enzimas producen peróxido de hidrógeno, que reacciona con los monómeros de tal manera que se combinan en un polímero dentro del cuerpo para formar un electrodo blando y flexible.
Los investigadores adaptaron el gel para trabajar con azúcares como la glucosa que ya existen en los tejidos animales. Lo probaron en peces cebra y sanguijuelas médicas porque la anatomía de estos animales es bien conocida.
Los investigadores inyectaron el gel en las aletas, el cerebro o el corazón de nueve peces cebra, donde se autoensambló con éxito y se oscureció al convertirse en un electrodo dentro del pez casi transparente. Los peces siguieron nadando normalmente después de la inyección. Después de diseccionar el pez, Berggren y sus colegas aplicaron voltaje a cortes de tejido cerebral que estaban llenos del gel transformado y descubrieron que la electricidad los atravesaba como lo haría si se hubieran insertado electrodos convencionales en el cerebro del pez.
Para probar si los electrodos blandos se comportan lo suficientemente bien como para afectar el cuerpo de un animal, los investigadores agregaron un poco de gel encima de los electrodos de metal estándar, hicieron que el gel se transformara e insertaron los electrodos recubiertos en un nervio central de tres sanguijuelas muertas a través de pequeñas incisiones. Cuando pasaron electricidad a través de este electrodo combinado, los músculos de los animales se contrajeron.
Fabricar electrodos blandos dentro del cerebro en lugar de insertarlos desde el exterior aliviaría parte del llamado problema de “tenedor y gelatina”: la dificultad de hacer que los instrumentos rígidos interactúen de manera efectiva con los tejidos vivos blandos debido a sus diferentes propiedades materiales, dice David Martin. en la Universidad de Delaware.
Claudia Tortiglione, del Consejo Nacional de Investigación de Italia, dice que es posible que el gel no funcione en todos los tipos de tejido sin que se ajuste su composición química. Específicamente, si los azúcares necesarios para impulsar la reacción de autoensamblaje no están presentes en el tejido, el gel no se transformará, dice ella.
“Ya estamos haciendo nuevas versiones del gel con productos químicos ajustados que podrían conducir a la formación de electrodos solo en algunos tejidos específicos”, dice Berggen. “Eventualmente, queremos apuntar a tejidos como placas en el cerebro que causan enfermedades”. Dichos electrodos podrían convertirse en parte de las terapias de estimulación eléctrica, que ya se han utilizado para suprimir los temblores en condiciones como la enfermedad de Parkinson.
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