Sei 207309575.jpg

Un sensor cerebral hecho de hidrogel es lo suficientemente pequeño como para inyectarlo con una aguja

Hanchuan Tang y Jianfeng Zang

Se puede inyectar un pequeño sensor a través del cráneo con una aguja para ayudar a monitorear salud cerebral antes de disolverse en unas semanas. Estos sensores se han probado en animales y algún día podrían permitir que implantes humanos mínimamente invasivos monitoreen lesiones cerebrales traumáticas o afecciones neurológicas como la epilepsia.

«Hasta donde yo sé, este es el primer sensor inalámbrico que se puede utilizar para monitorear las condiciones internas del cuerpo sin necesidad de cirugía», dice Jules Magda en la Universidad de Utah, que no participó en el trabajo.

El sensor es un cubo de suave hidrogel 2 milímetros de ancho, aproximadamente el ancho de un grano de arroz. Jian Feng Zang de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong en China y sus colegas crearon columnas de aire espaciadas con precisión a lo largo del hidrogel para crear un sensor de «metagel» estructurado. Cuando una fuente externa de ultrasonido Cuando se aplican ondas al sensor, los canales dirigen el reflejo del ultrasonido. La forma del sensor se deforma sutilmente en respuesta a condiciones cambiantes en el cerebro, como la presión o la temperatura, que se pueden ver en el ultrasonido reflejado.

«No se necesitan cables ni dispositivos electrónicos», dice Zang. «Es casi como si el metagel actuara como un pequeño espejo acústico que cambia su reflejo en respuesta a su entorno».

Zang y sus colegas demostraron que los sensores de metagel pueden medir la presión, la temperatura, el nivel de pH y el caudal de los vasos sanguíneos cercanos cuando se inyectan en el cerebro de ratas y cerdos. Encontraron resultados comparables a los de las sondas cableadas que se utilizan tradicionalmente para controlar la salud del cerebro. Sus experimentos también encontraron que el metagel se descompone en componentes relativamente inofensivos, como agua y dióxido de carbono, en un plazo de cuatro a cinco semanas.

Para inyectar este sensor en el cerebro se necesita una aguja de gran diámetro. Esto aún podría causar algo de dolor e incomodidad, dice Magda. También señaló la necesidad de verificar que los metageles disueltos no sean tóxicos.

Las ratas utilizadas en el experimento experimentaron muy poco inflamación del tejido cerebral o acumulación de células inmunes después de la implantación y degradación del sensor, dice Zang. Pero aún son necesarias pruebas a largo plazo en animales más grandes para demostrar que los metageles funcionan de manera confiable y segura antes del inicio de los ensayos clínicos en humanos, dice.

Temas: