Investigadores del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM), parte del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), junto a la Universidad Autónoma de Barcelona, han desarrollado un microdispositivo capaz de transformar el movimiento de los tejidos en impulsos eléctricos que activan células de manera localizada.
El CSIC ha indicado que este descubrimiento ofrece nuevas vías para tratamientos inalámbricos de estimulación celular mediante electromodulación, con posibles aplicaciones futuras en trastornos degenerativos, neurológicos o musculares, así como en la regeneración y cicatrización de tejidos.
En pruebas con cultivos celulares, el dispositivo ha mostrado su habilidad para inducir respuestas eléctricas específicas en áreas precisas, operando sin cables, baterías ni intervenciones quirúrgicas profundas, de acuerdo con los hallazgos publicados en ‘Advanced Science’.
Este aparato se compone de micro partículas de silicio recubiertas por una capa de óxido de zinc, que posee la propiedad piezoeléctrica, generando campos eléctricos al deformarse bajo presión o movimiento. Esto permite su activación mediante los movimientos naturales de las células del tejido donde se implanta, sin necesidad de fuentes externas de energía.
«El proceso de fabricación del microdispositivo ofrece una gran versatilidad, ya que permite ajustar tanto el tamaño de las partículas de silicio como las dimensiones de las nanoláminas, facilitando su adaptación a los distintos requerimientos de estimulación de cada tipo celular», explicó la investigadora predoctoral en el IMB-CNM Laura Lefaix, primera autora del estudio.
INDUCIR RESPUESTAS CELULARES
El estudio también aborda cómo el dispositivo puede ser asimilado por las células, un aspecto crucial para su aplicación terapéutica. Se probaron tres tamaños diferentes de micropartículas en células de hueso sanas y células tumorales de osteosarcoma. Los resultados revelaron que las células tumorales absorbieron hasta un 50 por ciento de los dispositivos más pequeños, mientras que las células sanas absorbieron menos del 10 por ciento, debido a que las células sanas tienden a mantener los dispositivos en contacto con la membrana celular, permitiendo una estimulación más precisa y segura.
Este avance es un paso significativo hacia el desarrollo de terapias eléctricas altamente precisas con menores efectos secundarios. Además, la compatibilidad con tecnologías MEMS amplía las posibilidades de incorporar sensores y otros componentes, aumentando la funcionalidad del dispositivo.