Un sensor minúsculo que se inyecta a través del cráneo puede ayudar a monitorear la salud cerebral

El sensor minúsculo que se puede inyectar a través del cráneo con una aguja, destinado a monitorear la salud cerebral se disolvería completamente en cuestión de semanas. Estos sensores han sido probados en animales y podrían, en el futuro, proporcionar implantes humanos mínimamente invasivos para evaluar lesiones cerebrales traumáticas o condiciones neurológicas como la epilepsia.

Jianfeng Zang de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong en China y su equipo diseñaron este sensor, que es un cubo de hidrogeles blandos de 2 milímetros de ancho, aproximadamente el tamaño de un grano de arroz. Zang ha destacado que la novedad radica en que no se necesitan cables ni componentes electrónicos, marcando un hito en monitorización no invasiva dentro del cuerpo humano.

Cuando se aplica una fuente externa de ondas de ultrasonido al sensor, los canales dirigen la reflexión del ultrasonido. La forma del sensor se deforma sutilmente en respuesta a cambios en el cerebro como la presión o la temperatura, lo cual se puede observar en el ultrasonido reflejado. Los experimentos han demostrado que los sensores de metagel pueden medir la presión, la temperatura, el pH y el flujo sanguíneo de los vasos cercanos cuando se inyectan en los cerebros de ratas y cerdos.

La novedad radica en que no se necesitan cables ni componentes electrónicos. “Hasta donde sé, este es el primer sensor inalámbrico que se puede usar para monitorear condiciones dentro del cuerpo sin necesidad de cirugía”, según Jules Magda, de la Universidad de Utah, quien no participó en los trabajos.

Cuando se aplica una fuente externa de ondas de ultrasonido al sensor, los canales dirigen la reflexión del ultrasonido. La forma del sensor se deforma sutilmente en respuesta a cambios en el cerebro como la presión o la temperatura, lo cual se puede observar en el ultrasonido reflejado. Los experimentos demostraron que los sensores de metagel pueden medir la presión, la temperatura, el pH y el flujo sanguíneo de los vasos cercanos cuando se inyectan en los cerebros de ratas y cerdos.

Investigaciones han demostrado que los metageles se descomponen en componentes relativamente inofensivos, como agua y dióxido de carbono, en un período de cuatro a cinco semanas. Sin embargo, para inyectar este sensor en el cerebro, se requiere una aguja de gran diámetro, lo cual podría generar dolor y molestias señaladas por Magda, quien también apuntó la necesidad de comprobar que los metageles disueltos no son tóxicos.

Las ratas utilizadas en los experimentos experimentaron una mínima inflamación del tejido cerebral o acumulación de células inmunitarias después de la implantación y degradación del sensor, destacó Zang. Aun así, se necesitarán pruebas a largo plazo en animales más grandes para demostrar que los metageles funcionan de manera confiable y segura antes del inicio de ensayos clínicos en humanos.

El equipo de investigación que desarrolló este innovador sensor incluye profesionales de diversas disciplinas. Ellos están enfocados en abordar algunas de las problemáticas más comunes en el monitoreo de la salud cerebral, un área que requiere avances continuos debido a la delicadeza y complejidad del cerebro humano.

Además de la tecnología del sensor, el uso de ultrasonidos para la monitorización de variables como la presión intracraneal y el flujo sanguíneo representa un avance significativo, ya que tradicionalmente estas mediciones se llevan a cabo mediante el uso de sondas con cables. Este nuevo enfoque podría reducir las complicaciones asociadas a procedimientos quirúrgicos invasivos.

La seguridad y eficacia del metagel aún están siendo evaluadas, pero los resultados preliminares son prometedores. Si las pruebas adicionales confirman su idoneidad, este tipo de sensores podría cambiar significativamente el campo de la medicina neurológica y el tratamiento de lesiones cerebrales.

En resumen, la creación de un sensor que monitorea el cerebro de manera no invasiva y que se disuelve sin causar daños significativos al tejido cerebral representa un gran avance en la ciencia médica. Los investigadores continúan explorando y refinando esta tecnología, con la esperanza de que pronto pueda ser aplicada en humanos para mejorar la calidad de vida de aquellos con afecciones neurológicas.