Internacional. Investigadores de bioingeniería de la Universidad de Glasgow investigan nuevos recubrimientos solubles que podrían ayudar a guiar de manera segura los implantes flexibles hacia el cerebro para ayudar a regular la epilepsia del lóbulo temporal.
El desarrollo del material es parte de una colaboración financiada con fondos europeos que tiene como objetivo abordar la epilepsia mediante el tratamiento y la regeneración del tejido cerebral dañado.
El proyecto Hermes, Sistemas Híbridos de Medicina Regenerativa Mejorada de ocho millones de euros, reúne a 12 socios de siete países de la UE para encontrar nuevas formas de curar trastornos cerebrales mediante trasplantes que combinan componentes biológicos y artificiales.
Las sondas neuronales capaces de estimulación cerebral profunda son un tratamiento futuro prometedor para la epilepsia del lóbulo temporal, que puede ser resistente a los medicamentos. Actualmente, las sondas de estimulación cerebral profunda, que están hechas de silicona, a menudo causan cicatrices alrededor del sitio de implantación debido a la falta de coincidencia entre la rigidez de los materiales artificiales y el tejido blando del cerebro.
Una solución podría ser una nueva generación de sondas flexibles fabricadas con nuevos materiales flexibles que se adapten mejor a la suavidad del tejido cerebral. Los implantes flexibles también podrían ampliar las posibilidades de dónde se podrían colocar los implantes en el cerebro, abriendo tratamientos para más condiciones.
Sin embargo, la mayor flexibilidad de los materiales puede aumentar el riesgo de que las sondas se doblen o rompan cuando se introducen en el tejido cerebral, un problema clave que debe resolverse.
Los investigadores han explorado el potencial de cuatro materiales biológicos diferentes como recubrimientos para futuros implantes Hermes. Los materiales actúan como refuerzos temporales, lo que podría permitir que las sondas flexibles alcancen su objetivo en el cerebro sin doblarse, antes de disolverse una vez que se completa la cirugía.
Examinaron el rendimiento de la sacarosa, la maltosa, la fibroína de seda y el alginato como refuerzos para una sonda flexible como la que se utilizará en el proyecto HERMES.
Si bien tres de los materiales se habían probado previamente en el laboratorio como refuerzos en investigaciones anteriores, el equipo de Glasgow fue el primero en explorar el alginato, un polisacárido natural extraído de las algas, como material de refuerzo.
Recubrieron sondas flexibles similares a las que se utilizarán en futuros implantes Hermes en muestras de los materiales. Probaron su desempeño como refuerzos al examinar su desempeño cuando se insertaron en bloques de gel de agarosa, un material con una consistencia similar al tejido cerebral real.
Sondas de mayor duración
Las sondas recubiertas de alginato funcionaron bien, aumentando la fuerza requerida para doblarse de 0,31 milinewtons para una sonda sin recubrimiento a 28,97 milinewtons. Sin embargo, la fibroína de seda funcionó mejor, aumentando la fuerza requerida para doblar la sonda flexible a 75,99 milinewtons.
También probaron la biocompatibilidad potencial del material realizando pruebas químicas y midiendo cuánto tiempo tardaron en disolverse en condiciones similares a las del cerebro. Una vez más, los materiales de fibroína de seda y alginato funcionaron bien, duraron más que los otros materiales antes de disolverse, lo que podría ofrecer a los cirujanos más tiempo para realizar con éxito las operaciones de implante Hermes.
Maria Cerezo-Sanchez, de la Escuela de Ingeniería James Watt, dijo: "Las pruebas que realizamos muestran algunos resultados realmente prometedores para crear recubrimientos para futuras sondas neuronales flexibles que podrían ayudar a guiarlas de manera segura hacia sus objetivos en el cerebro".
“Es un emocionante paso adelante y continuamos explorando el potencial de estos materiales para su uso en procedimientos de implantes neurales”, agregó Sánchez.
