Redacción
La tecnología, denominada microfluidic Axialtrode (mAxialtrode), fue desarrollada por especialistas de la Universidad Técnica de Dinamarca, la Universidad de Copenhague y University College London. Los resultados de la investigación fueron publicados en la revista científica Advanced Science.
El dispositivo fue probado en ratones vivos, donde los investigadores lograron registrar señales eléctricas en distintas zonas cerebrales, administrar sustancias a diferentes profundidades y aplicar estimulación mediante luz.
El mAxialtrode fue diseñado para superar una de las limitaciones de los sistemas tradicionales utilizados en investigación cerebral. Las fibras ópticas convencionales interactúan principalmente con el tejido en su extremo, lo que restringe la posibilidad de estudiar simultáneamente diferentes capas o estructuras del cerebro.
El nuevo implante incorpora un núcleo conductor de luz, ocho canales microscópicos destinados al transporte de líquidos y alambres metálicos extremadamente delgados para registrar actividad eléctrica.
Su fabricación parte de una estructura de polímero que es calentada y estirada hasta convertirse en una fibra extremadamente fina. El resultado es un dispositivo flexible que puede acompañar los movimientos del tejido cerebral y reducir la rigidez característica de algunos implantes convencionales.
El investigador Kunyang Sui, quien desarrolló el concepto junto con el profesor asociado Christos Markos, destacó precisamente esa integración de funciones.
“La mayoría de los implantes cerebrales actuales se basan en materiales duros como el silicio, que pueden irritar el cerebro y provocar reacciones inflamatorias en el tejido”, explicó Sui.
Según el investigador, el nuevo sistema utiliza fibras ópticas suaves y materiales plásticos, además de una punta especialmente angulada destinada a reducir el tamaño del implante y el daño producido durante su colocación.
Durante las pruebas in vivo, los científicos conectaron el dispositivo con fuentes de luz, equipos de registro y pequeñas bombas para administrar fluidos.
El sistema permitió estimular células nerviosas mediante luz azul y roja y, al mismo tiempo, registrar actividad eléctrica en regiones superficiales y profundas, entre ellas la corteza cerebral y el hipocampo.
Los investigadores también lograron administrar distintas sustancias a profundidades separadas, con puntos de entrega ubicados a casi tres milímetros de distancia.
La posibilidad de concentrar estas capacidades en una sola fibra podría facilitar investigaciones sobre la interacción entre diferentes circuitos y capas cerebrales, especialmente en procesos vinculados con epilepsia, memoria y toma de decisiones.
Pese a los resultados obtenidos, el dispositivo se encuentra todavía en una etapa preclínica. Su utilización en seres humanos requeriría nuevas investigaciones, ensayos de seguridad, desarrollo tecnológico adicional y las correspondientes aprobaciones regulatorias.
Los investigadores remarcaron que el mAxialtrode está concebido actualmente como una herramienta para investigación neurocientífica, aunque su diseño podría abrir futuras líneas de desarrollo terapéutico.
Entre las aplicaciones potenciales se analiza la posibilidad de combinar, en ubicaciones precisas, la administración de fármacos con estimulación eléctrica u óptica.
Los experimentos neurofisiológicos fueron desarrollados con la colaboración de Rune W. Berg, de la Universidad de Copenhague, y Rob C. Wykes, de University College London, quienes aportaron conocimientos sobre circuitos neuronales y modelos relacionados con la epilepsia.
El equipo trabaja actualmente en la protección mediante patente de la tecnología y estudia los pasos necesarios para determinar si, en el futuro, podría avanzar hacia evaluaciones clínicas.
Por ahora, el resultado más concreto es una plataforma experimental que busca concentrar en un dispositivo diminuto capacidades que tradicionalmente requieren varios sistemas independientes: medir, estimular y administrar sustancias dentro del cerebro.
