¿El fin de la cirugía invasiva? Los investigadores implantan electrodos en el tejido vivo del pez cebra
Si tiene éxito en futuras pruebas, el gel podría reemplazar algún día a las sustancias tradicionales que ayudan a restaurar la función del cerebro, los ojos, los oídos, la médula espinal, los nervios y los músculos.
Los peces también parecían normales durante el estudio, lo que indica que el gel (que se muestra en la foto) podría ser seguro. Foto: Thor Balkhid.
Los investigadores han utilizado, por primera vez, la química del propio cuerpo para desarrollar electrodos en tejido de pez cebra (pez pequeño de agua dulce). Utilizaron azúcares corporales de pescado para convertir un gel inyectable en un electrodo flexible sin dañar los tejidos del organismo.
El gel se transformó en un material eléctricamente conductor dentro de los tejidos vivos del pez cebra, según los hallazgos de la investigación publicados en la revista. Ciencias El 23 de febrero de 2023.
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Si pasa las pruebas futuras, el gel algún día podría reemplazar las sustancias tradicionales que ayudan a restaurar la función del cerebro, los ojos, los oídos, la médula espinal, los nervios y los músculos. También puede ayudar a tratar la enfermedad de Parkinson, la epilepsia, la distonía (un trastorno del movimiento) y la depresión.
El estudio indicó que el gel también podría conducir al desarrollo de una interfaz hombre-máquina en el futuro.
Los materiales convencionales a menudo son incompatibles con los tejidos vivos, lo que afecta su vida y eficacia. También pueden desencadenar una respuesta inmune, lo que lleva a complicaciones.
Cuando se inyectó el gel en el cerebro y la aleta caudal del pez cebra, los polisacáridos del cuerpo convirtieron el gel inactivo en un electrodo, un dispositivo que conduce la electricidad.
En experimentos anteriores, los investigadores tuvieron que confiar en tecnologías que modifican genes o usan luz o energía eléctrica para desencadenar la formación de electrodos.
Durante décadas, hemos estado tratando de crear productos electrónicos que imiten la biología. «Ahora dejamos que la biología haga la electrónica por nosotros», dijo Magnus Berggren de la Universidad de Linköping y uno de los autores del estudio, en un comunicado.
A diferencia de los animales, las células vegetales facilitan la formación de electrodos debido a su pared celular rígida. Por otro lado, las células animales son blandas, lo que impide que los electrodos se formen espontáneamente.
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El gel está hecho de una mezcla de químicos y enzimas inactivas. Las interacciones con los azúcares del cuerpo, como la lactosa y la glucosa, hacen que se vuelvan conductores de electricidad.
La solución inyectada se volvió azul oscuro de amarillo en segundos. «Al hacer cambios inteligentes en la química, pudimos desarrollar electrodos que son aceptados por el tejido cerebral y el sistema inmunológico», dijo Roger Olsson, profesor de la Facultad de Medicina de la Universidad de Lund.
El equipo inyectó el gel en los cerebros de nueve peces cebra anestesiados. Después de eso, se les permitió nadar durante tres horas.
Los investigadores dijeron que el pez no causó la muerte. Agregaron que no hubo cambios notables en el comportamiento de natación o la apariencia general.
Los investigadores extrajeron los corazones de los peces y los colocaron en un gel. La activación del gel estaba restringida a ciertas áreas. Los investigadores especularon que esto probablemente ocurrió en áreas donde se intercambia glucosa o lactato.
El gel también ha sido probado en sanguijuelas y tejido muscular de vacas, cerdos y pollos, con resultados alentadores. Estos hallazgos, según el estudio, allanan el camino para la creación de electrónica blanda en diversos tejidos y entornos biológicos. Los investigadores dijeron que todavía necesitan resolver una variedad de problemas, pero el estudio proporciona un buen comienzo.
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