Así es el implante elástico impreso en 3D que demuestra reducir la presión arterial en pruebas iniciales

Un equipo de ingenieros de la Universidad Estatal de Pensilvania (Penn State) ha desarrollado un implante electrónico blando capaz de envolver una arteria principal y disminuir la presión arterial mediante estimulación eléctrica suave.

El dispositivo, denominado CaroFlex, utiliza una combinación de electrónica elástica impresa en 3D y un adhesivo similar a un gel, que permite fijarlo directamente al tejido vivo sin necesidad de puntos de sutura.

Materiales flexibles para una integración más segura

A diferencia de la mayoría de los implantes bioelectrónicos, que suelen fabricarse con metales y plásticos rígidos, CaroFlex está compuesto de hidrogeles conductores que imitan la flexibilidad de los tejidos biológicos. Los investigadores explicaron que los materiales convencionales se resisten al movimiento natural de las arterias, que se expanden y contraen con cada latido, lo cual puede llevar a daños en los tejidos circundantes y a una pérdida de eficacia con el tiempo.

El equipo de Penn State incorporó una capa adhesiva de hidrogel que permite que el implante se adhiera a la pared arterial sin cirugía invasiva. Tao Zhou, profesor asistente de ciencias e ingeniería mecánica, explicó en un comunicado de la universidad que “estos dispositivos normalmente se mantienen en su sitio con puntos de sutura, y esos puntos pueden dañar el tejido con el tiempo”.

Estimulación eléctrica para controlar la presión arterial

CaroFlex actúa sobre el barorreflejo, un mecanismo fisiológico que regula la presión arterial mediante señales nerviosas. El implante se coloca cerca del seno carotídeo, una zona de la arteria carótida donde existen terminaciones nerviosas sensibles a los cambios de presión. Estas terminaciones envían información al cerebro, que regula la frecuencia cardíaca y la tensión de los vasos sanguíneos en respuesta a las variaciones detectadas.

El dispositivo proporciona impulsos eléctricos de baja frecuencia directamente en esta zona, lo que permite modular la reacción del organismo ante el aumento de la presión arterial. “Para muchos pacientes, ni siquiera una combinación de tres a cinco medicamentos logra controlar su hipertensión”, sostuvo Zhou. El científico agregó que las terapias bioelectrónicas podrían representar una alternativa para quienes no responden a los tratamientos farmacológicos convencionales.

Resultados de laboratorio y pruebas en animales

Antes de las pruebas en animales, el equipo evaluó la durabilidad y el rendimiento eléctrico del implante en laboratorio. El hidrogel soportó estiramientos de más del doble de su tamaño original antes de romperse, mientras que el material adhesivo mantuvo sus propiedades tras seis meses de almacenamiento.

En los experimentos con ratas, CaroFlex se implantó y se monitorizó el efecto sobre la presión arterial durante sesiones de estimulación breves. Cuatro de los cinco modos eléctricos probados lograron reducir la presión en más de un 15% en promedio. Los investigadores compararon estos resultados con los obtenidos usando electrodos convencionales de platino y hallaron que el nuevo implante mantenía un contacto más estable con el tejido y una estimulación eléctrica más uniforme.

Dos semanas después del implante, los análisis del tejido circundante mostraron escasa inflamación y baja actividad inmunológica, lo que sugiere que el material resulta menos invasivo que las alternativas tradicionales.

Los resultados han sido detallados en un artículo publicado en la revista científica ‘Device’.

El equipo de Penn State planea optimizar el diseño del implante antes de avanzar hacia estudios en animales de mayor tamaño y, eventualmente, ensayos clínicos en humanos. Los investigadores sostienen que la impresión 3D podría agilizar el desarrollo de implantes bioelectrónicos personalizados tanto para enfermedades cardiovasculares como para otras patologías crónicas.

La hipertensión resistente a medicamentos afecta a millones de personas, quienes a menudo dependen de combinaciones de fármacos con resultados limitados y potenciales efectos secundarios. El avance presentado por Penn State abre una vía hacia tratamientos menos invasivos y potencialmente más efectivos.