Grafeno, almidón y salvia para interfaces neuronales

15 abril 2019

CHEMICAL NEWS
grafeno

El grupo de investigación Materiales y Tecnología de la Escuela de Ingeniería de Gipuzkoa de la UPV/EHU ha desarrollado un hidrogel con posibles aplicaciones biomédicas, en colaboración con la Universidad de Estrasburgo. Entre las aplicaciones consideradas están las interfaces neuronales, es decir, dispositivos diseñados para el intercambio de información con el sistema nervioso.

El grupo de investigación Materiales y Tecnología de la Escuela de Ingeniería de Gipuzkoa de la UPV/EHU ha desarrollado un hidrogel con posibles aplicaciones biomédicas, en colaboración con la Universidad de Estrasburgo. Entre las aplicaciones consideradas están las interfaces neuronales, es decir, dispositivos diseñados para el intercambio de información con el sistema nervioso.

Para hacerlo ha utilizado almidón como materia prima, con el que han conseguido una estructura retícula tridimensional. Luego se le ha añadido grafeno y extractos de salvia. Con ello se ha dotado al hidrogel de las propiedades eléctricas así como antibacterianas necesarias, según fuentes de la UPV

Combinación innovadora

El almidón no se había utilizado hasta la fecha para ese tipo de aplicaciones pero una de las líneas de investigación del grupo se ha centrado en esta sustancia porque en ella se han observado propiedades biológicas y fisicoquímicas apropiadas para crear hidrogeles.

Los hidrogeles son redes poliméricas físico-químicas capaces de retener grandes cantidades de líquido en condiciones acuosas, sin perder su estabilidad dimensional. Se utilizan en numerosas aplicaciones, y al incorporarles diferentes componentes, adquieren propiedades específicas, como la conductividad eléctrica.

Para dotar al hidrogel de conductividad eléctrica, se ha recurrido al grafeno. Por una parte, proporciona propiedades eléctricas muy adecuadas al hidrogel pero por otra, presenta un inconveniente: no se estabiliza muy fácilmente en agua. Para hacer al grafeno estable en un medio acuoso, el grupo de la UPV/EHU ha utilizado salvia. Esta hierba hace al hidrogel más adecuado para usos en medicina, ya que también posee propiedades antimicrobianas y antiinflamatoria.


SHUTTERSTOCK

Aplicaciones biomédicas

Las interfaces neuronales son componentes encargados de la comunicación con el sistema nervioso implantadas en el cerebro. Tradicionalmente estas interfaces (o electrodos) son rígidas, de platino u oro, y, requieren de revestimientos poliméricos conductores para acercar su flexibilidad a la de los tejidos neuronales.

Pero la demanda del mercado se dirige hacia dispositivos más pequeños que cuenten con mejores propiedades mecánicas, eléctricas y biológicas. La estimulación cerebral a través de electrodos se realiza para un amplio abanico de afecciones.

Según el equipo de investigación, este hidrogel debe recorrer un largo camino hasta ser utilizado con pacientes. El desarrollo se halla nivel inicial y se ha centrado en la parte de la ingeniería, relacionada con el material. A partir de ahora, deberá ir superando sucesivos niveles de ensayo.

Química click

En esta investigación se ha usado la denominada química click para la elaboración del hidrogel. A diferencia de otras vías de síntesis, la química click generalmente no utiliza catalizadores en las reacciones; no generan subproductos, y produce reacciones de gran rendimiento.

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