Biomedicina

Un implante electrónico que se disuelve en el cuerpo

La tecnología podría permitir crear dispositivos terapéuticos y de diagnóstico que fueran absorbidos por el cuerpo cuando dejaran de ser necesarios.

  • Martes, 2 de octubre de 2012
  • Por Susan Young
  • Traducido por Francisco Reyes (Opinno)

Investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, la Universidad Tufts y otros centros (en Estados Unidos) han creado componentes electrónicos completamente biodegradables que permitirían a los médicos implantar sensores o dispositivos de administración de fármacos que se disuelvan cuando ya no sean necesarios. Los circuitos transitorios, descritos en la edición de Science del pasado jueves, pueden ser programados para desaparecer después de un período de tiempo establecido, basado en la durabilidad de su recubrimiento de proteína de seda.

Silicio soluble: Este circuito electrónico se disuelve cuando se expone al agua.
Fuente: Fiorenzo Omenetto, Universidad de Tufts

"El dispositivo tiene que cumplir una función útil, pero después de que esa función se haya completado debe desaparecer simplemente por disolución y reabsorción en el cuerpo", asegura John Rogers, químico físico en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign y autor principal del estudio.

Los autores demuestran esta posibilidad con un dispositivo reabsorbible que es capaz de calentar la zona de una incisión quirúrgica para evitar el crecimiento bacteriano. Implantaron el circuito generador de calor en ratas. Después de tres semanas, los autores examinaron el sitio del implante y encontraron que el dispositivo había desaparecido casi completamente, dejando solo restos de la capa de seda, que se elimina más lentamente que el silicio y el magnesio del propio circuito.

El trabajo se basa en trabajos anteriores de Fiorenzo Omenetto, de la Universidad de Tufts (cuya propuesta entró en la lista de las 10 tecnologías emergentes más importantes según MIT Technology Review) sobre el uso de seda como soporte mecánico tolerado por el cuerpo para ser utilizado en electrónica, junto a una capa ajustable capaz de durar días o meses dependiendo del procesamiento químico. Mediante la combinación de esta tecnología con sus propios circuitos delgados y flexibles, Omenetto, Rogers y el resto de su equipo fueron capaces de desarrollar componentes electrónicos basados en silicio y completamente biodegradables. Otros grupos también están trabajando para desarrollar electrónica biodegradable, algunos de ellos con materiales diferentes que quizá no funcionen de forma tan fiable como el dispositivo de silicio, pero que podrían disolverse más rápido.

"La idea básica es fabricar implantes que no solo sean activos a nivel de electrónica, sino que puedan degradarse con el tiempo", indica Chris Bettinger, experto en materiales de la Universidad Carnegie Mellon, que también está desarrollando productos electrónicos de este tipo. "La integración, creo, es el mayor logro", dice Bettinger sobre el estudio. "Es realmente impresionante la forma en que han sido capaces de integrar todos los materiales", añade.

Los propios circuitos están hechos de electrodos de magnesio y láminas delgadas de silicio. Están construidos sobre un sustrato con función de soporte hecho de proteína purificada de seda. Las finas láminas de silicio, o nanomembranas, son una parte importante de la tecnología integrada -indica Bettinger- ya que son más flexibles, se degradan y son eliminadas más fácilmente por el cuerpo que otras formas de semiconductor.

La tecnología podría ser útil en una variedad de implantes biomédicos, desde el tratamiento de infecciones quirúrgicas, tal y como se ha demostrado, hasta la administración de fármacos o el diagnóstico de enfermedades. Sin embargo, el potencial se extiende más allá del cuerpo, asegura Rogers. "Podría ser interesante construir monitores ambientales o incluso electrónica de consumo de esta manera, porque ayudaría a eliminar muchos flujos de desperdicios generados por los sistemas electrónicos desechados", concluye.

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