El electrodo orgánico puede permitir cortocircuitos.

Los investigadores han desarrollado un electrodo conductor blando que no requiere cirugía invasiva para implantarse y el cuerpo lo reabsorbe con el tiempo. Dicen que su método podría ser una forma novedosa de tratar afecciones no crónicas como el cáncer y las lesiones nerviosas con estimulación eléctrica.

La estimulación eléctrica terapéutica de los tejidos y el sistema nervioso se utiliza a menudo en enfermedades crónicas como la enfermedad de Parkinson o la epilepsia, donde electrodos implantados quirúrgicamente proporcionan impulsos eléctricos a áreas específicas del cerebro. Pero la electroterapia también puede beneficiar a quienes padecen afecciones no crónicas como dolor, lesiones nerviosas o cáncer.

Investigadores de la Universidad de Lund y la Universidad de Gotemburgo han desarrollado un electrodo orgánico conductor que se inserta sin cirugía invasiva, se integra con el cuerpo y se disuelve con el tiempo.

"Nuestro trabajo integra naturalmente la electrónica con los sistemas biológicos, lo que abre posibilidades para terapias para enfermedades no crónicas que son difíciles de tratar", dijo Martin Hjort, autor principal del estudio. "En el estudio utilizamos el pez cebra, un modelo excelente para estudiar electrodos orgánicos en estructuras cerebrales".

Los investigadores crearon sus electrodos utilizando A5, un polímero mixto de iones y electrones soluble en agua con cualidades únicas: se autoensambla en un molde de gel y genera un hidrogel altamente conductor que permanece estable durante varios meses. También está formado por pequeños polímeros llamados oligómeros, lo que le confiere mejores propiedades de bioresorción.

Utilizando un pez cebra, un modelo de regeneración de extremidades y neuropatía o daño a los nervios que provoca dolor, los investigadores inyectaron A5 en el cerebro del pez usando una jeringa con un diámetro de cánula de 30 µm (las nanopartículas de A5 tienen, en promedio, un tamaño de 80 nm). . Cuando el A5 interactuó con iones endógenos, se dispuso para formar un electrodo blando estable.

Con el tiempo, el grosor del electrodo blando aumentó y comenzaron a crecer dendritas, formando una estrecha conexión con las células circundantes. Al aplicar pulsos eléctricos a cortes de cerebro extirpados del pez con los electrodos implantados, los investigadores pudieron controlar la señalización neuronal.

"Hemos desarrollado una técnica en la que se inyecta una solución de nanopartículas en el tejido utilizando una aguja del tamaño de un cabello humano", dijo Roger Olsson, autor correspondiente del estudio. "Estas partículas, compuestas de pequeñas cadenas moleculares (polímeros), luego se autoorganizan en una estructura conductora y se integran con las células del cuerpo".

La estructura conductora comenzó a degradarse alrededor de nueve días después de la inserción antes de ser completamente reabsorbida sin causar daños a los peces.

Los investigadores dicen que sus novedosos electrodos mínimamente invasivos abren posibilidades para su uso en tratamientos no crónicos. El siguiente paso es probar el procedimiento en cerebros más grandes (de roedores y primates).

El estudio fue publicado en la revista Nature Communications.

Fuente: Universidad de Lund