Cultivan
electrodos en el cerebro de peces cebra vivos
TERCERAINFORMACION /
25.02.2023
Investigadores suecos han logrado fabricar bioelectrónica directamente en el cerebro, el corazón y en las aletas de peces cebra, así como en el sistema nervioso de sanguijuelas. Los autores señalan que el nuevo método allana el camino para la producción in vivo de circuitos electrónicos totalmente integrados en tejidos de seres vivos.
Con el gel inyectable, los
investigadores lograron cultivar electrodos en tejido vivo. Aquí se prueba en
un circuito microfabricado./ Thor Balkhed
Un equipo liderado por científicos de las
universidades suecas de Linköping, Lund y Gotemburgo ha inyectado un cóctel de
sustancias químicas en el cerebro, el corazón y la aleta caudal de peces cebra
y en el sistema nervioso de sanguijuelas medicinales. Mediante un ingenioso
sistema que aprovecha las propiedades biológicas del tejido, estas sustancias
químicas formaron en los animales un gel capaz de conducir la electricidad,
algo que resulta útil para estudiar la
función cerebral.
Los resultados, publicados esta semana en Science, allanan el camino para la
fabricación de circuitos electrónicos
totalmente integrados en organismos vivos.
“Durante varias décadas hemos intentado crear
electrónica que imitara la biología. Ahora dejamos que la biología cree la electrónica
por nosotros”, comenta el líder del trabajo Magnus Berggren, de la Universidad de
Linköping.
Vincular la electrónica al tejido biológico es
importante para comprender funciones biológicas complejas, combatir
enfermedades cerebrales y desarrollar futuras interfaces entre el hombre y la
máquina.
Sin embargo, la bioelectrónica convencional
tiene un diseño fijo y estático que resulta difícil, si no imposible, de
combinar con señales de sistemas biológicamente vivos, señala un comunicado de
la Universidad de Linköping.
Para salvar esta brecha entre biología y tecnología, los investigadores desarrollaron un método para crear materiales blandos, sin sustrato y conductores electrónicos en tejidos vivos.
Los
investigadores de la de la Universidad de Linköping Xenofon Strakosas, Magnus
Berggren, Daniel Simon y Hanne Biesmans. / Thor Balkhed
Enzimas que actúan como moléculas de ensamblaje
Inyectando un gel que contiene enzimas que
actúan como moléculas de ensamblaje, los científicos lograron cultivar
electrodos en el tejido de peces cebra y sanguijuelas medicinales.
En concreto, en experimentos realizados en la
Universidad de Lund, el equipo logró formar electrodos en el cerebro, el
corazón y las aletas caudales del pez cebra y alrededor del tejido nervioso de
sanguijuelas. Los animales no sufrieron daños por el gel inyectado ni se
vieron afectados por la formación de electrodos.
Según los investigadores, la estructura del gel
cambia al estar en contacto con las sustancias del cuerpo, haciéndolo conductor
de la electricidad.
Las moléculas endógenas del cuerpo bastan para
desencadenar la formación de electrodos. No hay
necesidad de modificación genética ni de señales
externas, como luz o energía eléctrica, que han sido necesarias en experimentos
anteriores.
“Nuevo paradigma en bioelectrónica”
Este estudio, según sus responsables, allana el
camino hacia un “nuevo paradigma en bioelectrónica”. Si antes era
necesario implantar objetos físicos para iniciar procesos electrónicos en el
cuerpo, en el futuro bastará con inyectar un gel viscoso, afirman.
Los investigadores demuestran además que el
método puede dirigir el material conductor electrónico a subestructuras
biológicas específicas y crear así interfaces adecuadas para la estimulación
nerviosa.
A largo plazo, podría ser posible fabricar
circuitos electrónicos totalmente integrados en organismos vivos, aseguran.
“Nuestros resultados abren vías completamente
nuevas para pensar en biología y electrónica. Aún nos quedan muchos problemas
por resolver, pero este estudio es un buen punto de partida para futuras
investigaciones”, subraya Hanne
Biesmans, coautora del trabajo.
Referencia:
M. Berggren et al. “Metabolite-induced
in vivo fabrication of substrate-free organic bioelectronics”. Science (febrero,
2023)
Fuente: SINC
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