Los implantes médicos avanzan con el uso de polímeros

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Los dispositivos electrónicos no orgánicos implantados suelen ser rechazados por el cuerpo humano como un invasor extraño, pero los nuevos descubrimientos de la ciencia química prometen engañar al cuerpo para que los acepte. Bienvenidos a los 'Borg'. ⁃ Editor TN

La Sociedad Química Estadounidense (ACS) está más cerca de usar la electrónica en el cuerpo para diagnosticar tumores y rastrear enfermedades.

Aunque los verdaderos "cyborgs" (en parte seres humanos, en parte seres robóticos) son ciencia ficción, los investigadores están dando pasos hacia la integración de la electrónica con el cuerpo. Dichos dispositivos podrían monitorear el desarrollo de tumores o reemplazar los tejidos dañados. Pero conectar la electrónica directamente a los tejidos humanos del cuerpo es un gran desafío. Ahora, un equipo informa nuevos recubrimientos para componentes que podrían ayudarlos más encajar fácilmente en este entorno.

¿Electrónica en el cuerpo humano?

Los investigadores presentarán sus resultados hoy en la Reunión y Exposición Virtual de Otoño de 2020 de la American Chemical Society. ACS celebrará la reunión hasta el jueves. Cuenta con más de 6,000 presentaciones sobre una amplia gama de temas científicos.

David Martin, PhD y líder del estudio, comentó:

“Tuvimos la idea de este proyecto porque estábamos tratando de interconectar microelectrodos inorgánicos rígidos con el cerebro, pero los cerebros están hechos de materiales orgánicos, salados y vivos.

"No estaba funcionando bien, así que pensamos que debe haber una mejor manera".

Los materiales microelectrónicos tradicionales, como el silicio, el oro, el acero inoxidable y el iridio, provocan cicatrices cuando se implantan. Para aplicaciones en tejido muscular o cerebral, las señales eléctricas deben fluir para que funcionen correctamente, pero las cicatrices interrumpen esta actividad. Los investigadores razonaron que un recubrimiento podría ayudar.

“Comenzamos a buscar materiales electrónicos orgánicos como polímeros conjugados que se usaban en dispositivos no biológicos”, dice Martin, que trabaja en la Universidad de Delaware. "Encontramos un ejemplo químicamente estable que se vendió comercialmente como revestimiento antiestático para pantallas electrónicas". Después de las pruebas, los investigadores encontraron que el polímero tenía las propiedades necesarias para interconectar el hardware y el tejido humano.

“Estos polímeros conjugados son eléctricamente activo, pero también son iónicamente activos ”, dice Martin. "Los contraiones les dan la carga que necesitan, por lo que cuando están en funcionamiento, tanto los electrones como los iones se mueven".

¿Mejorando los implantes médicos con un polímero?

El polímero, conocido como poli (3,4-etilendioxitiofeno) o PEDOT, mejoró drásticamente el rendimiento de los implantes médicos al reducir su impedancia de dos a tres órdenes de magnitud, aumentando así la calidad de la señal y la vida útil de la batería en los pacientes.

Desde entonces, Martin ha determinado cómo especializar el polímero, poniendo diferentes grupos funcionales en PEDOT. La adición de un sustituyente de ácido carboxílico, aldehído o maleimida al monómero de etilendioxitiofeno (EDOT) brinda a los investigadores la versatilidad para crear polímeros con una variedad de funciones.

“La maleimida es particularmente poderosa porque podemos hacer sustituciones químicas de clic para hacer polímeros y biopolímeros funcionalizados”, dice Martin. La mezcla de monómero no sustituido con la versión sustituida con maleimida da como resultado un material con muchas ubicaciones donde el equipo puede unir péptidos, anticuerpos o ADN.

“Nombra tu biomolécula favorita y, en principio, puedes hacer una película PEDOT que tenga cualquier grupo biofuncional que te interese”, dice.

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Sobre el autor

Patrick Wood
Patrick Wood es un experto líder y crítico en Desarrollo Sostenible, Economía Verde, Agenda 21, Agenda 2030 y Tecnocracia histórica. Es autor de Technocracy Rising: The Trojan Horse of Global Transformation (2015) y coautor de Trilaterals Over Washington, Volumes I and II (1978-1980) con el fallecido Antony C. Sutton.
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