En ratas, un “tatuaje” de grafeno adherido al corazón podría tratar un latido anormalmente lento.
Como un marcapasos futurista, el dispositivo enviaba señales eléctricas que mantenían el corazón bombeando correctamente, informan los científicos.
El dispositivo electrónico es actualmente una prueba de concepto, pero una versión para usar en corazones humanos podría estar lista para probarse dentro de cinco años, estima Igor Efimov, ingeniero cardiovascular de la Universidad Northwestern en Chicago.
Efimov y sus colegas han trabajado durante años creando dispositivos implantables que se ajustan al cuerpo. Un desafío principal es cómo casar la electrónica rígida con tejidos blandos, a veces palpitantes. Para la mayoría de los marcapasos actuales, los médicos colocan electrodos en cables largos a través de una vena dentro del corazón. Cada vez que late el corazón, unas 100,000 veces al día, los cables se flexionan. Suficiente flexión, y el dispositivo finalmente se rompe, dice Efimov. Una solución es usar materiales ultrafinos que se muevan junto con los movimientos del corazón, como una envoltura de plástico adherida a una gelatina temblorosa.
En 2021, Efimov vio algo que parecía prometedor: un artículo sobre dispositivos de grafeno aplicados a la piel como tatuajes temporales . A diferencia de los componentes metálicos que se usan a menudo en la electrónica, el grafeno es “atómicamente delgado”, dice Dmitry Kireev, ingeniero biomédico de la Universidad de Texas en Austin, quien desarrolló los tatuajes de grafeno.
El grafeno, una sola capa de átomos de carbono dispuestos en un patrón de panal, es un material atractivo para uso biomédico , dice Nai-Chang Yeh, un físico de Caltech que no participó en el trabajo.
“El grafeno es muy flexible, es biocompatible, es altamente transparente, es altamente conductor y es mecánicamente fuerte”.
Pero Kireev nunca antes había colocado tatuajes de grafeno en el tejido del corazón. Efimov lo contactó y le dijo: “Bueno, ¿te gustaría intentarlo? Podemos ayudar.” Los investigadores se unieron y probaron los dispositivos en experimentos con corazones de ratones y dentro de ratas vivas. En las ratas, el tatuaje del corazón podría corregir un latido irregular enviando pulsos de electricidad al órgano, informa el equipo.
Los tatuajes intercalan una capa transparente de grafeno entre láminas de silicona elástica y polímero ultrafino. La cinta de oro conecta el grafeno a los cables que van a una fuente de energía, que envía electricidad a través del dispositivo.
Las versiones futuras del tatuaje serán inalámbricas, dice Efimov, tal vez utilizando una pequeña antena para captar señales eléctricas de un dispositivo externo colocado en el pecho de una persona. Y un día, Efimov visualiza electrodos de grafeno del tamaño de granos de arroz inyectados en el músculo cardíaco. Dicho equipo en miniatura podría realizar tareas de marcapasos sin los típicos componentes torpes.
Todo eso puede sonar como ciencia ficción, pero la tecnología casi está aquí, dice Efimov:
“Ahora es el momento de desarrollarlo”.
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