Actualmente el uso de dispositivos electrónicos colocados dentro del cuerpo humano se consideran un componente fundamental de los sistemas de salud. Los beneficios que pueden proporcionar continúan aumentando ya que son esenciales para prevenir, diagnosticar, tratar y rehabilitar enfermedades de una manera segura y efectiva.
Desde hace años laboratorios de todo el mundo trabajan en el desarrollo de estos implantes que son utilizados con resultados esperanzadores para muchas personas.
Y es que esta clase de implantes está creciendo de manera espectacular en diferentes tipos de dispositivo, siendo los más tradicionales los marcapasos y los implantes cocleares, aunque ya se perfilan microchips retinianos y microchips cerebrales para aumentar la capacidad de visión cuando está mermada, tratar la depresión y recuperar la movilidad de partes paralizadas del cuerpo.
La colocación de este tipo de implante o dispositivo electrónico para la salud implica instalar el objeto en el cuerpo de un ser vivo mediante una intervención quirúrgica. Puede tratarse de un órgano, un aparato en sustitución de algún órgano o bien una parte de él para mejorar su funcionamiento.
Inconvenientes
Cabe resaltar que algunos de estos implantes son duros y voluminosos, mientras que otros son flexibles y delgados. Pero independientemente de su forma y función, la mayoría de los implantes médicos electrónicos continúan basando su funcionamiento en materiales conductores que incorporan electrodos, los cuales se adhieren directamente a los tejidos objetivo para estimular eléctricamente los músculos y los nervios.
Los electrodos implantables están hechos predominantemente de metales rígidos que son eléctricamente conductores por naturaleza. Sin embargo, con el tiempo los metales pueden agravar los tejidos y causar cicatrices e inflamación que, a su vez, pueden degradar el rendimiento del implante.
En busca de resolver este problema ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés), desarrollaron un material sin metales, parecido a la gelatina que puede conducir la electricidad de manera similar a los metales convencionales.
Desarrollo
Este nuevo material es un tipo de hidrogel conductor de polímero de alto rendimiento que podrá reemplazar a los metales en los electrodos de dispositivos médicos. Asimismo, es igual de suave y resistente como el tejido biológico. Además de igualar la resistencia, este material también tiene la capacidad de conducir la electricidad.
Al ser un material suave y flexible, indican los científicos, puede reducir la irritación y el daño a los tejidos, mejorando así el rendimiento y la durabilidad de los implantes médicos.
Otra de sus características es su capacidad de ser usado como tinta imprimible. Esto permitirá a los investigadores crear electrodos con la flexibilidad y forma necesaria. Esta peculiaridad facilitará su uso de acuerdo con los requerimientos que el procedimiento médico considere necesario sin la necesidad de forzar la adaptación del implante
Xuanhe Zhao, profesor de ingeniería mecánica del MIT, quien forma parte del proyecto indica: “Tenemos la firme idea de que creamos un electrodo resistente, robusto, con características similares a la gelatina, que podrá reemplazar al metal en los implantes quirúrgicos”.
Zhao agrega que esta característica eventualmente podrá reemplazar los implantes convencionales, mejorando así la interfaz del cuerpo.
Si bien estos implantes pueden ser una excelente opción dentro de la comunidad médica para lograr mitigar la carencia de implantes y los altos costos, existe un punto a considerar: la resistencia del producto ante la actividad cotidiana del receptor.
Este es un punto importante para que sea considerado como la opción principal frente a las ya existentes. Para corroborar este tema los investigadores realizaron una serie de pruebas. Implantaron los electrodos tipo gelatina en el corazón, el nervio ciático y la médula espinal en ratones.
El equipo probó el rendimiento eléctrico y mecánico de los electrodos en los animales durante un máximo de dos meses y descubrió que los dispositivos se mantuvieron estables en todo momento, con poca inflamación o cicatrización en los tejidos circundantes.
Los electrodos también pudieron transmitir pulsos eléctricos desde el corazón a un monitor externo, así como también enviar pequeños pulsos al nervio ciático y la médula espinal, que a su vez estimularon la actividad motora en los músculos y extremidades asociados.
Perspectiva
Tao Zhou, primer autor del estudio, con doctorado del MIT y quien ahora es profesor asistente en la Universidad Estatal de Pensilvania, prevé en el futuro una aplicación inmediata con este nuevo material como, por ejemplo, para las personas que se recuperan de una cirugía cardíaca.
“Estos pacientes necesitan algunas semanas de soporte eléctrico para evitar un ataque al corazón como efecto secundario de la cirugía”, afirma Yuk. “Entonces, los médicos cosen un electrodo metálico en la superficie del corazón y lo estimulan durante semanas. Podemos reemplazar esos electrodos metálicos con nuestro gel para minimizar las complicaciones y los efectos secundarios que la gente actualmente acepta”, indica.
El equipo ya está trabajando para extender la vida útil y el rendimiento del material. Y es que el gel podría usarse como una interfaz eléctrica suave entre órganos e implantes a largo plazo, incluidos marcapasos y estimuladores cerebrales profundos.
“El objetivo de nuestro grupo es reemplazar el vidrio, la cerámica y el metal dentro del cuerpo, con algo como gelatina para que sea más benigno, pero con un mejor rendimiento y pueda durar mucho tiempo”, finaliza Zhao.
Beneficios de los dispositivos médicos
- Reducción de hospitalizaciones.
- Disminución de cirugías.
- Diagnósticos tempranos.
- Salvan vidas.
- Bajan costos de salud.
- Mejoran la calidad de vida.
- Impulsan el desarrollo tecnológico.
- Procedimientos menos invasivos.
- Esperanza de vida.
Fuente: Canifarma