SALUD Y MEDICINA


Un dispositivo impreso en 3D para activar los nervios

14/09/2020

CATEGORíA: Laboratorio científico

Se trata de un pequeño electrodo de película delgada con una carcasa impresa en 3D implantado en el sistema nervioso periférico de los pájaros cantores, con el que se ha registrado con éxito los impulsos eléctricos que impulsan las vocalizaciones


© Lasse Nystedt / Unsplash

 

 

"La investigación se considera un avance en el campo emergente de la medicina bioelectrónica y eventualmente podría conducir a un nuevo tratamiento para enfermedades como el síndrome inflamatorio del intestino, la artritis reumatoide y la diabetes", tal y como ha apuntado Tim Gardner, neurocientífico de Phil y Penny Knight de la Universidad de Oregón Campus para acelerar el impacto científico. Gardner es el investigador principal del proyecto que se publicó el pasado 21 de agosto, en la revista Nature Communications.

 

Su equipo de investigación desarrolló el dispositivo, llamado nanoclip, que tiene aproximadamente el diámetro de un cabello humano. Es el primer electrodo de manguito para registrar o estimular los nervios periféricos que se fabrica en una escala compatible con los nervios más pequeños del cuerpo. La investigación se realizó en su antiguo laboratorio en la Universidad de Boston y está avanzando aún más en su laboratorio de Knight Campus. “Creo que muchos dispositivos futuros involucrarán una combinación de microfabricación de película delgada utilizando procesos estándar de sala limpia e impresión 3D en una escala de micras”, dice Gardner, quien se unió a la UO en junio de 2019. “Esto se aplica tanto a implantes biomédicos como a dispositivos para física experimental y otros campos. El nanoclip puede decodificar y modular las señales eléctricas que viajan en el sistema nervioso periférico, que contiene nervios y células neuronales fuera del cerebro y la médula espinal que controlan los órganos terminales. La medicina bioeléctrica", afirma Gardner, "busca modular estas señales para tratar problemas crónicos como el asma, el control de la vejiga, la hipertensión, el síndrome de ovario poliquístico o incluso la respuesta inflamatoria dañina en algunos casos de COVID-19."

 

Además de lograr grabaciones estables y de alta relación señal-ruido de las señales nerviosas durante las vocalizaciones en los pinzones cebra machos adultos, el dispositivo permitió a los investigadores controlar con precisión la salida del nervio. Fueron capaces de evocar distintas vocalizaciones para diferentes patrones espaciales de activación en seis contactos eléctricos dentro del nanoclip. Dicho control espacio-temporal puede ser útil para futuros implantes biomédicos que buscan no solo activar un nervio, sino que lo hacen con selectividad espacial para estructuras específicas dentro de los nervios que tienen diferentes funciones en el órgano terminal. "Una característica clave del dispositivo", según Gardner, "es la facilidad del implante quirúrgico, que sigue siendo un tema pendiente importante en los futuros medicamentos bioeléctricos."

 

Los nanoclips se produjeron utilizando una impresora 3D diseñada por el equipo de investigación. La impresora, dijo Gardner, puede fabricar los dispositivos hasta 20 veces más rápido que las impresoras disponibles comercialmente que funcionan con una resolución similar. Si bien los dispositivos descritos en el documento utilizan una química fotorresistente de propiedad no aprobada para uso humano, los electrodos de nanoclip actuales fabricados en el laboratorio utilizan un enfoque estrechamente relacionado con los materiales de implantes dentales existentes, lo que sugiere un posible camino para el uso humano futuro.

 

Autor: Jim Barlow

 

Más información www.around.uoregon.edu

 

 

 

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