✨︎ Resumen (TL;DR):
- Investigadores de Penn State fabricaron electrodos de hidrogel que se adaptan a la corteza cerebral de cada persona.
- El equipo utilizó imágenes por resonancia magnética de 21 pacientes para diseñar la estructura superficial exacta.
- Las pruebas demostraron conectividad perfecta durante 28 días sin generar respuesta inmunológica en el tejido.
Un equipo de investigadores de Penn State desarrolló un método para imprimir electrodos cerebrales en 3D que se ajustan a los pliegues únicos del cerebro de cada paciente. La técnica utiliza hidrogel flexible para monitorear y tratar enfermedades neurológicas sin causar daños en el tejido ni interrumpir el transporte del líquido cefalorraquídeo.
El proyecto, liderado por el profesor Tao Zhou, empleó imágenes por resonancia magnética de 21 pacientes humanos. Con esta información, construyeron modelos digitales detallados para diseñar electrodos que encajan perfectamente en las crestas y surcos de la corteza cerebral individual.
“Cada persona tiene una estructura cerebral diferente, dependiendo de su altura, peso, edad, sexo y más”, explicó Zhou. “A pesar de esto, intentamos colocar interfaces neuronales en los cerebros como si tuvieran estructuras idénticas. Esto nos motivó a crear electrodos que se adapten a cada individuo, basándonos en la estructura de su cerebro”.
Para fabricarlos, utilizaron impresión 3D de tinta directa y una arquitectura inspirada en un panel de abejas. Este método reduce la rigidez del material conservando su resistencia mecánica y resulta más económico y rápido que los procesos tradicionales de salas limpias.
Las pruebas iniciales en cerebros de ratas durante 28 días demostraron una conectividad casi perfecta a las señales eléctricas, cero respuesta inmunológica y ninguna degradación del dispositivo.
Alternativas flexibles y el impacto inmunológico
La investigación se publicó en Advanced Materials, coincidiendo con un estudio complementario del Instituto de Neurociencia de los Países Bajos en la revista Advanced Science.
El equipo europeo comprobó que las sondas de poliimida flexible causan menos lesiones que los implantes tradicionales de silicio en periodos de hasta 12 meses. Sin embargo, identificaron que el cerebro reacciona con mayor intensidad y desencadena respuestas inmunológicas cuando un implante altera el límite entre la materia gris y la materia blanca.
“Funciona mejor”, señaló el investigador Christian Orlemann sobre el enfoque de poliimida, aunque subrayó la necesidad de aplicar mejoras continuas en el diseño.
El equipo de Penn State buscará asociaciones clínicas para perfeccionar los electrodos en humanos y explorar diagnósticos de afecciones neurológicas específicas. Ambas investigaciones confirman que el hardware médico moderno exige implantes diseñados no solo para extraer datos, sino para coexistir biológicamente con los órganos.
