Científicos de institutos en España han desarrollado una interfaz de grafeno para tratar patologías relacionadas con el sistema nervioso que, además de estimular, es capaz de descodificar señales nerviosas, interpretar información y modular la actividad cerebral simultáneamente.
Científicos de institutos en España han desarrollado una interfaz de grafeno para tratar patologías relacionadas con el sistema nervioso que, además de estimular, es capaz de descodificar señales nerviosas, interpretar información y modular la actividad cerebral simultáneamente.
Publicado en la revista Nature Communications, el estudio del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM) y el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2) presenta un dispositivo que supera la unidireccionalidad para detectar actividad cerebral de las interfaces neuronales actuales y que ya se ha puesto a prueba con éxito en ratones.
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El coautor principal del estudio e investigador del ICN2, Jose A. Garrido, explicó que “la mayoría de los implantes clínicos actuales son unidireccionales y se basan en electrodos que funcionan con parámetros fijos”, lo que da lugar a terapias poco específicas frente a patologías como la epilepsia o el párkinson.
Para solucionar este límite, el nuevo dispositivo combina transistores de grafeno monocapa con microelectrodos nanoporosos, una integración técnica que elimina las interferencias eléctricas que sufrían los prototipos anteriores durante la estimulación.
Por su parte, el investigador del IMB-CNM y también autor principal, Anton Guimerà, destacó que esta combinación logra que la comunicación sea más precisa y permite que el implante sea “capaz de escuchar y hablar” al cerebro a la vez sin alterar los registros.
Dispositivo flexible que integra matrices de microelectrodos de grafeno y transistores en la punta. (Foto: icn2.cat)
Representación esquemática de los diferentes elementos integrados en la interfaz neuronal de grafeno. (Foto: icn2.cat)
Este avance sienta las bases para desarrollar futuras terapias contra patologías o daños cerebrales capaces de adaptarse en tiempo real a cada paciente.
La fabricación de los dispositivos se llevó a cabo en las instalaciones de la Sala Blanca de Micro y Nanofabricación de Barcelona, mientras que la validación ‘in vivo’ con los modelos animales se realizó en laboratorios de la University College London.
La investigación cuenta también con la colaboración de la Universidad de Mánchester y el Centro de Investigación Biomédica en Red (CIBER-BBN).
La transferencia de esta tecnología hacia aplicaciones biomédicas corre a cargo de INBRAIN Neuroelectronics, una ‘spin-off’ creada por los propios institutos que ha completado el primer ensayo clínico en humanos para evaluar la seguridad de estos implantes.
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