Ingenieros de MIT imprimen en 3D implantes cerebrales suaves

Los ingenieros del MIT están trabajando en el desarrollo de implantes neuronales suaves y flexibles que pueden ajustarse suavemente a los contornos del cerebro y controlar la actividad durante períodos más largos, sin agravar el tejido circundante. Tales componentes electrónicos flexibles podrían ser alternativas más suaves a los electrodos existentes basados en metales diseñados para monitorear la actividad cerebral, y también pueden ser útiles en implantes cerebrales que estimulan las regiones neurales para aliviar los síntomas de epilepsia, enfermedad de Parkinson y depresión severa. 

Dirigido por Xuanhe Zhao, profesor de ingeniería mecánica y de ingeniería civil y ambiental, el equipo de investigación ha desarrollado una forma de imprimir en 3D sondas neuronales y otros dispositivos electrónicos que son tan suaves y flexibles como el caucho. 

Los dispositivos están hechos de un tipo de polímero que es eléctricamente conductor. El equipo transformó esta solución de polímero conductor normalmente líquido en una sustancia similar a una pasta de dientes viscosa, que luego podrán alimentar a través de una impresora 3D convencional para crear patrones estables y eléctricamente conductores. 

Imagen sustraída de MIT

El equipo imprimió varios dispositivos electrónicos blandos, incluido un pequeño electrodo de goma, que implantaron en el cerebro de un ratón. A medida que el ratón se movía libremente en un entorno controlado, la sonda neural pudo detectar la actividad de una sola neurona. El monitoreo de esta actividad puede brindar a los científicos una imagen de mayor resolución de la actividad del cerebro y puede ayudar a adaptar las terapias y los implantes cerebrales a largo plazo para una variedad de trastornos neurológicos.

Además de la sonda neural, también fabricaron una matriz multielectrodo: un pequeño cuadrado de plástico de tamaño Post-it, impreso con electrodos muy delgados, sobre el cual los investigadores imprimieron un plástico redondo. Los neurocientíficos suelen llenan los pozos de tales matrices con neuronas cultivadas y pueden estudiar su actividad a través de las señales que son detectadas por los electrodos subyacentes del dispositivo. 

Para esta demostración, el grupo demostró que podían replicar los diseños complejos de tales matrices utilizando la impresión 3D, en comparación con las técnicas de litografía tradicionales que implica grabar metales cuidadosamente, como el oro, en patrones prescritos o máscaras, un proceso que puede llevar días completar un solo dispositivo.

“Este proceso puede reemplazar o complementar las técnicas de litrografía, como una forma más simple y económica de fábricar una variedad de dispositivos neurológicos, bajo demanda” dijo Hyunwoo Yuk, miembro del equipo.

Traducido por María Garza. 

Artículo original redactado por Jennifer Chu para MIT News Office.

*Este artículo es para fines informativos, no hay intenciones de infringir derechos de autor.