Sensores diminutos controlan la presión cerebral sin necesidad de cables

«Se trata de nueva clase de implantes biomédicos electrónicos», afirma Rogers, que destaca que este tipo de sistemas tienen un gran potencial en una serie de prácticas clínicas , «donde los dispositivos terapéuticos o de seguimiento se implantan o son ingeridos para una determinada función, y, una vez finalizada, son reabsorbidos o eliminados», del organismo.

Después de una lesión cerebral traumática o de una cirugía cerebral resulta fundamental hacer un seguimiento del paciente para valorar la hinchazón y la presión en el cerebro. Las actuales técnicas de monitorización son muy invasivas, aclara Rogers, además de que los cables restringen el movimiento y obstaculizan la terapia física mientras se recuperan. Debido a que requieren un acceso continuo, cableado en la cabeza, este tipo de implantes también conllevan un riesgo de reacciones alérgicas, infección y hemorragia, e incluso podría exacerbar la inflamación para la que están destinados a monitorizar.

«Nuestra idea –señala- se trata de sustituirlos por pequeños sensores, totalmente implantables y capaces de la misma función, construidos a partir de materiales biorreabsorbibles de una manera que también elimina o se miniaturizan los cables; así, se elimina el riesgo y se obtienen lograr mejores resultados en los pacientes». De momento, los investigadores han logrado demostrar todas estas características cave en modelos animales, «con una precisión de medición que es tan buena como la de los dispositivos convencionales».

Los nuevos dispositivos incorporan la tecnología de silicio soluble desarrollado por el grupo de Rogers. Los sensores, más pequeño que un grano de arroz, se construyen en láminas muy delgadas de silicio -que son biodegradables - que están configurados para funcionar normalmente durante dos de semanas y, a continuación, se disuelven de distancia, por completo y sin causar daño, en los propios fluidos del cuerpo.

En colaboración con el equipo de Braun, los investigadores lograron que las plataformas de silicio fueran sensibles a los niveles de presión clínicamente relevantes en el líquido que rodea el cerebro intracraneal. Además agregaron un sensor de temperatura pequeño y conectado a un transmisor inalámbrico del tamaño de un sello de correos, implantado bajo la piel, pero en la parte superior del cráneo.

Trabajando con expertos clínicos en la lesión cerebral traumática en la Universidad de Washington , implantaron los sensores en las ratas, y llevaron a cabo pruebas de rendimiento y biocompatibilidad. Así vieron que las lecturas sobre la temperatura y presión intracraneal de los sensores eran similares a las de los dispositivos de monitorización convencionales para la precisión.

«La estrategia final es disponer de un dispositivo que se pueda colocar en el cerebro -o en otros órganos en el cuerpo- que se implante en su totalidad, que esté íntimamente relacionado con el órgano que desea supervisar, y capaz de transmitir señales de forma inalámbrica para proporcionar información sobre la salud de ese órgano, lo que permite a los médicos a intervenir si es necesario para evitar problemas mayores», señala Rory Murphy, neurocirujano de la Universidad de Washington y co-autor del trabajo.

Los investigadores están preparando un ensayo clínico en humanos . «Hemos establecido una serie de variaciones de dispositivos, materiales y de medición, para emplearlos en otros contextos clínicos -afirma Rogers-. En un futuro próximo, creemos que será posible añadir una función terapéutica, como la estimulación eléctrica o la administración de fármacos, en los mismos sistemas, manteniendo el carácter esencial de bioreabsorbible».