viernes, 14 de noviembre de 2014

Implantes electrónicos biodegradables ¿Un avance hacia el futuro?


Una característica notable de algunos dispositivos electrónicos modernos es la capacidad de permanecer físicamente inalterables casi indefinidamente. Aunque esto suele ser un aspecto positivo, el caso contrario, que el aparato se ''desintegre'' con el paso del tiempo, también puede tener ventajas. Científicos de varias universidades de Estados Unidos y Asia han creado un circuito que puede desaparecer tras un período determinado.
El dispositivo puede ser utilizado para crear implantes médicos que, tras cumplir su función, sean reabsorbidos por el propio organismo.


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 ¿Qué  dispositivo hace posible este logro?  




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, ya que son más flexibles, se degradan y son eliminadas más fácilmente por el cuerpo que otras formas de semiconductor. Los dispositivos son programados para desaparecer tras ser expuestos a una determinada cantidad de biofluidos, pero esta reabsorción se podría programar por otros factores como el pH, el calor o la radiación. El período de tiempo que este dispositivo permanece en el organismo donde se implanta viene dado por la durabilidad de su recubrimiento de proteína de seda.

 
 Pero, ¿cuál es realmente el interés de estos dispositivos?



El equipo de investigación ha demostrado la utilidad de este dispositivo mediante un caso práctico bastante interesante. Implantaron un circuito en un ratón en el que el dispositivo implementaba unas bobinas y unas microresistencias con silicio y magnesio. Las nanoesferas de silicio se usaron como contenedores de un medicamento y el magnesio tiene propiedades vasodilatadoras así que activando el dispositivo mediante un señal de RF.
Se pudo observar cómo el tejido alrededor del dispositivo aumentó su temperatura 5 grados Celsius y , además,  se eliminaron las bacterias que habían infectado la zona en la que se implantó el circuito.  Tras su uso, 15 días más tarde el dispositivo se había disuelto y solamente quedaron trazas de seda en la zona.

Tal y como demostró el caso práctico en ratones, si se sigue desarrollando en humanos estos pequeños dispositivos podrían ser implantados en seres vivos con fines terapéuticos, desde tratamiento de infecciones quirúrgicas a administración de fármacos de una forma localizada y muy precisa, diagnóstico de enfermedades o seguimiento del entrenamiento de atletas de diversas disciplinas así como la monitorización del estado de salud de un paciente (temperatura corporal, actividad cerebral y cardiaca, etc.). El hallazgo podría tener también su hueco en el terreno de la sutura de heridas, para facilitar la cicatrización de la piel. Estos dispositivos también podrían usarse tras las operaciones para evitar posibles infecciones, activándolas tras cerrar las incisiones con la idea de limpiar la zona afectada.

Pero los posibles usos de estos circuitos van más allá de la medicina.  Este dispositivo podría convertirse en una sensor químico capaz de evaluar por ejemplo un derrame de petróleo y simplemente disolverse después en el océano.
Es sorprendente de qué manera avanza el campo de la bioingeniería y biorrobótica. Prueba de ello , es este nuevo descubrimiento que supone un avance significativo en diversas áreas y, especialmente, dentro del contexto médico ya que el uso de estos implantes electrónicos en medicina, que desaparecen en el cuerpo tras cumplir su función, implica que se evitaría posibles efectos adversos a largo plazo como ocurriría en el caso de los implantes usados actualmente. Además por el momento no se an manifestado inconvenientes respecto a este dispositivo, lo que indica que se seguirá desarrollando pudiendo llegar a convertirse en un éxito a nivel mundial por sus novedosas y ventajosas aplicaciones.
A continuación, se muestra un vídeo sobre la desintegración de este dispositivo:
  

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Bibliografía

http://www.sciencemag.org/content/337/6102/1640.abstract “A Physically Transient Form of Silicon Electronics”. Science Vol 337, 28 de septiembre de 2012

http://www.technologyreview.es/read_article.aspx?id=41386 consultado el 7 de noviembre de 2014

Cita (1): http://www.technologyreview.es/read_article.aspx?id=41386 
Martes, 2 de octubre de 2012. Susan Young
 
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http://medgadget.es/2012/02/el-primer-implante-biodegradable-para-las-articulaciones-dirigido-a-la-artritis.html
Autores:
Laura Mª Aguado Deblas
Saúl Rubio González

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