Los pacientes a los que se les coloca una prótesis ortopédica suelen experimentar un período de dolor intenso después de la cirugía. En un esfuerzo por controlar el dolor, los cirujanos inyectan analgésicos en el tejido durante la operación. Cuando eso desaparezca uno o dos días después, los pacientes reciben morfina a través de un catéter colocado cerca de la columna. Sin embargo, los catéteres no son particularmente cómodos, y las drogas se esparcen por todo el cuerpo, afectando a todos los órganos.

Los investigadores del Laboratorio de Microsistemas de la EPFL ahora están trabajando en un implante biodegradable que liberaría un anestésico local bajo demanda durante varios días. Este implante no solo reduciría las molestias posoperatorias de los pacientes, pero no habría necesidad de más cirugía para extirparlo. Desarrollaron un pequeño circuito electrónico biodegradable, hecho de magnesio, que se puede calentar de forma inalámbrica desde el exterior del cuerpo.

Una vez integrado en el dispositivo final, el circuito permitirá la liberación de cantidades controladas de anestésico en un lugar específico durante varios días. Después, el implante se degradará de forma segura dentro del cuerpo. Esta investigación ha sido publicada en Materiales funcionales avanzados .

Una cápsula con varios reservorios.

El circuito electrónico, un circuito resonante en forma de una pequeña espiral, tiene solo unos pocos micrones de espesor. Cuando se expone a un campo electromagnético alterno, el resonador en espiral produce una corriente eléctrica que genera calor.

El objetivo final de los investigadores es emparejar los resonadores con cápsulas llenas de analgésicos y luego insertarlas en el tejido durante la cirugía. El contenido de las cápsulas podría liberarse cuando un campo electromagnético enviado desde el exterior del cuerpo derrite la membrana de la cápsula.

"Estamos en una etapa clave de nuestro proyecto, porque ahora podemos fabricar resonadores que funcionan en diferentes longitudes de onda, "dice Matthieu Rüegg, un doctorado estudiante y autor principal del estudio. "Eso significa que podemos liberar el contenido de las cápsulas individualmente seleccionando diferentes frecuencias". El proceso de calentamiento y liberación debería llevar menos de un segundo.

Una técnica de fabricación novedosa

Los investigadores tuvieron que ser creativos a la hora de fabricar sus resonadores biodegradables. "De inmediato descartamos cualquier proceso de fabricación que implique contacto con el agua, dado que el magnesio se disuelve en solo unos segundos, "dice Rüegg. Terminaron dando forma al magnesio depositándolo sobre un sustrato y luego rociándolo con iones". Eso nos dio más flexibilidad en la etapa de diseño, ", agrega. Eventualmente fueron capaces de crear algunos de los resonadores de magnesio más pequeños del mundo:dos micrones de espesor, con un diámetro de tres milímetros.

El invento del equipo aún no está listo para el quirófano. "Todavía tenemos que trabajar en la integración de los resonadores en el dispositivo final y demostrar que es posible liberar fármacos tanto in vitro y en vivo , "concluye Ruegg.