La integración de la tecnología con el sistema nervioso tiene varias aplicaciones potenciales van desde el tratamiento de enfermedades como la epilepsia y el Parkinson hasta el alivio del dolor crónico y la parálisis. Sin embargo, uno de los principales obstáculos es la incompatibilidad entre los materiales rígidos tradicionales y el tejido nervioso suave y dinámico del cuerpo humano. Es por ello que investigadores de la Universidad de Linköping han desarrollado una solución: electrodos suaves y elásticos compuestos por nanohilos de oro (AuNWs), capaces de conectarse con el sistema nervioso de manera eficaz y duradera.
Los electrodos suaves, desarrollados por el grupo de investigación de Klas Tybrandt, consisten en nanohilos de oro combinados con silicona elástica. Estos electrodos son tan suaves como los nervios y pueden estirarse para seguir los movimientos del cuerpo sin dañar el tejido circundante. La combinación de nanohilos de oro y silicona ofrece alta conductividad eléctrica y durabilidad, proyectándose para durar varios años dentro del cuerpo.
El oro, aunque no se presta fácilmente para la formación de hilos largos y delgados, ha sido manipulado por los investigadores para crear nanohilos que son mil veces más delgados que un cabello humano. Estos nanohilos, embebidos en silicona, permiten la creación de microelectrodos suaves que pueden integrarse estrechamente con el sistema nervioso. Estos electrodos suaves pueden mantenerse en contacto cercano con los nervios, garantizando una transmisión de señal precisa sin causar daño.
La fabricación de estructuras nanométricas de oro presenta dificultades para controlar su forma y tamaño. Para esto, el equipo de Linköping ha utilizado nanohilos de plata como plantilla. Este proceso implica recubrir los nanohilos de plata con oro y luego eliminar la plata, dejando una estructura de oro puro. Este método no solo facilita la producción de nanohilos largos y delgados, sino que también asegura una alta pureza del material final.
Los electrodos desarrollados han demostrado una excelente estabilidad a largo plazo y biocompatibilidad. En colaboración con el profesor Simon Farnebo, los investigadores han probado estos electrodos en ratas, logrando estimular nervios y captar señales nerviosas de manera efectiva. Las pruebas de estabilidad han mostrado que el material puede durar al menos tres años dentro del cuerpo sin degradarse, lo cual es superior a muchos otros nanomateriales desarrollados hasta la fecha.
Los electrodos suaves mejoran la efectividad y durabilidad de las interfaces neuronales, y podrían utilizarse para tratar enfermedades neurológicas, aliviar el dolor crónico o incluso restaurar la movilidad en pacientes paralizados. Al combinar la suavidad y elasticidad necesarias para integrarse con el sistema nervioso con una alta conductividad y estabilidad a largo plazo, esta solución abre nuevas posibilidades para la investigación y el desarrollo de dispositivos biomédicos.
Por: Cipactli Vargas
Fuentes:
Small
Stretchable Tissue-Like Gold Nanowire Composites withLong-Term Stability for Neural Interfaces
Linköping University
Soft gold enables connections between nerves and electronics