El gel inyectado en animales vivos se convierte en un electrodo

rap«>Los investigadores inyectaron una sanguijuela con un gel que se convierte en un electrodo flexible, lo que les permite controlar sus contracciones musculares; este gel eventualmente podría usarse en el cerebro para tratar afecciones neurológicas sin cirugía.

Por Karmela Padavic-Callaghan

Se ha demostrado que un gel inyectable que se convierte en un material conductor dentro del cuerpo no interfiere con la capacidad de natación del pez cebra y también se ha utilizado para controlar los músculos de las sanguijuelas muertas. Eventualmente, podría inyectarse en el cerebro humano para tratar afecciones neurológicas sin tener que implantar electrodos, un proceso que puede dañar el tejido.

Magnus Berggren de la Universidad de Linköping en Suecia y sus colegas han desarrollado un gel inyectable compuesto por muchas moléculas de un tipo de sustancia química llamada monómero, junto con enzimas que desencadenan una reacción cuando descomponen los azúcares. Las enzimas producen peróxido de hidrógeno, que reacciona con los monómeros de tal manera que se combinan en un polímero dentro del cuerpo para formar un electrodo blando y flexible.

Los investigadores adaptaron el gel para trabajar con azúcares como la glucosa que ya existen en el tejido animal. Lo probaron en peces cebra y sanguijuelas médicas porque la anatomía de estos animales es bien conocida.

Los investigadores inyectaron el gel en las aletas, el cerebro o el corazón de nueve peces cebra, donde se autoensambló con éxito y se oscureció para convertirse en un electrodo dentro del pez casi transparente. Los peces continuaron nadando normalmente después de la inyección. Después de diseccionar el pez, Berggren y sus colegas aplicaron voltaje a rebanadas de tejido cerebral rellenas con el gel transformado y descubrieron que la electricidad pasaba a través de ellas como si se hubieran insertado electrodos convencionales en el cerebro del pez.

Para probar si los electrodos flexibles se comportan lo suficientemente bien como para afectar el cuerpo de un animal, los investigadores agregaron gel a los electrodos de metal estándar, transformaron el gel e insertaron los electrodos recubiertos en un nervio central de tres sanguijuelas muertas a través de pequeñas incisiones. Cuando pasaron electricidad a través de este electrodo combinado, los músculos de los animales se contrajeron.

Fabricar electrodos flexibles dentro del cerebro en lugar de insertarlos desde el exterior aliviaría parte del llamado «problema del tenedor y la gelatina»: la dificultad de lograr que los instrumentos rígidos interactúen de manera efectiva con el tejido vivo suave debido a sus diferentes propiedades materiales, dice David Martín de la Universidad de Delaware.

Claudia Tortiglione, del Consejo Nacional de Investigación de Italia, dice que es posible que el gel no funcione en todos los tipos de tejidos sin ajustar su composición química. Específicamente, si los azúcares necesarios para alimentar la reacción de autoensamblaje no están presentes en el tejido, el gel no se transformará, dice ella.

“Ya estamos haciendo nuevas versiones del gel con productos químicos ajustados que podrían conducir a la formación de electrodos solo en ciertos tejidos específicos”, dice Berggen. «En última instancia, queremos apuntar a tejidos como placas en el cerebro que causan enfermedades». Dichos electrodos podrían ser parte de terapias de estimulación eléctrica, que ya se han utilizado para suprimir los temblores en condiciones como la enfermedad de Parkinson.