MADRID, 19 Ene. (EUROPA PRESS) -
Una nueva clase de sensores electrónicos pequeños y delgados pueden controlar la temperatura y la presión dentro del cráneo --parámetros de salud cruciales después de una lesión cerebral o cirugía-- y a continuación desvanecerse cuando ya no son necesarios, eliminando la necesidad de cirugía adicional para eliminarlos y reduciendo el riesgo de infección y hemorragia.
Sensores similares se pueden adaptar para el seguimiento postoperatorio en otros sistemas del cuerpo, dicen los investigadores. Dirigido por John A. Rogers, profesor de Ciencia de los Materiales e Ingeniería en la Universidad de Illinois, y Wilson Ray, profesor de Cirugía Neurológica de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington, en St. Louis, ambas en Estados Unidos, el trabajo se publica este lunes en la revista 'Nature'.
"Es una nueva clase de implantes biomédicos electrónicos --subraya Rogers, quien dirige el Laboratorio de Investigación de Materiales Frederick Seitz en Illinois--. Este tipo de sistemas tienen potencial a través de una serie de prácticas clínicas, donde los dispositivos terapéuticos o de seguimiento se implantan o ingieren, realizando una función sofisticada y, a continuación, reabsorbiéndose inocuamente en el cuerpo después de que su función ya no es necesaria".
Tras una lesión cerebral traumática o cirugía cerebral, es fundamental vigilar al paciente la hinchazón y la presión en el cerebro. La tecnología de monitoreo actual es voluminosa e invasiva, según Rogers, y los cables restringen el movimiento del paciente y obstaculizan la terapia física durante la recuperación. Como requieren un acceso continuo cableado a la cabeza, estos implantes también conllevan el riesgo de reacciones alérgicas, infección y hemorragia e, incluso, podrían exacerbar la inflamación que están destinados a monitorear.
"Si se puede simplemente tirar todo el hardware convencional y sustituirlo por sensores muy pequeños totalmente implantables capaces de realizar la misma función, construidos a partir de materiales biorreabsorbibles de manera que también eliminan o muy miniaturizan los cables, entonces se podría eliminar una gran cantidad del riesgo y lograr mejores resultados en los pacientes --apunta Rogers--. Hemos sido capaces de demostrar todas estas características clave en modelos animales, con una precisión de medición que es tan buena como la de los dispositivos convencionales".
SENSORES DEL TAMAÑO DE UN GRANO DE ARROZ
Los nuevos dispositivos incorporan la tecnología de silicio soluble desarrollada por el equipo de Rogers en la Universidad de Illinois. Los sensores, de tamaño más pequeño que un grano de arroz, se construyen en hojas muy delgadas de silicio --que son naturalmente biodegradables-- que están configuradas para funcionar normalmente durante un par de semanas y, a continuación, se disuelven por completo y sin causar daño en los propios fluidos del cuerpo.
El equipo de Rogers se asoció con el profesor de Ciencia de los Materiales y de Ingeniería de la Universidad de Illinois Paul V. Braun para crear las plataformas de silicio sensibles a los niveles de presión clínicamente relevantes en el líquido que rodea el cerebro intracraneal. También agregaron un sensor de temperatura pequeño y conectado a un transmisor inalámbrico del tamaño de un sello de correos, implantad bajo la piel, pero en la parte superior del cráneo.
El equipo de investigadores de Illinois trabajó con expertos clínicos en la lesión cerebral traumática en la Universidad de Washington para implantar los sensores en ratas para probar su rendimiento y biocompatibilidad. De esta forma, los científicos encontraron que las lecturas de la temperatura y presión de los sensores solubles son similares en precisión a los dispositivos de monitorización convencionales.
"La estrategia final es tener un dispositivo que se pueda colocar en el cerebro --o en otros órganos en el cuerpo-- que se implante en su totalidad, íntimamente relacionado con el órgano que se desea supervisar y pueda transmitir señales de forma inalámbrica para proporcionar información sobre la salud de ese órgano, permitiendo a los médicos intervenir si es necesario para evitar problemas mayores. Después del periodo crítico que se desee monitorear, se disolverá y desaparecerá", subraya Rory Murphy, neurocirujano de la Universidad de Washington y coautor del trabajo.
Los investigadores están ahora trabajando hacia la realización de pruebas en humanos con esta tecnología, así como extender su funcionalidad para otras aplicaciones biomédicas. "En un futuro próximo, creemos que será posible incluir funciones terapéuticas, como la estimulación eléctrica o la administración de fármacos, en los mismos sistemas, manteniendo el carácter biorreabsorbible esencial", adelanta Rogers.
