Un equipo de investigación del Centro de Investigación de Nanopartículas, dentro del Instituto de Ciencias Básicas (IBS), ha desarrollado un dispositivo implantable y portátil que mide señales electrofisiológicas y aplica estimulaciones eléctricas y térmicas. Proporciona información sobre disfunciones musculares y cardíacas, y, por lo tanto, podría implementarse para aliviar el dolor, rehabilitación, y control motor protésico. Como el primer implante blando capaz de registrar la actividad cardíaca en múltiples puntos de un corazón porcino, este prototipo, descrito en Nanotecnología de la naturaleza , podría contribuir a la investigación y producción de la bioelectrónica del futuro.

Los investigadores del IBS han utilizado este nuevo dispositivo en la piel humana para registrar datos de electrocardiograma (ECG) y electromiograma (EMG). Gracias a su suavidad, elasticidad y capacidad de estiramiento, puede seguir los contornos de las articulaciones flexibles, como la muñeca. Usado en un antebrazo Simultáneamente monitoreó las señales EMG y entregó estimulación eléctrica y térmica que podría emplearse en aplicaciones terapéuticas.

El equipo de investigación también ha producido una gran malla personalizada que se ajusta a la parte inferior del corazón de un cerdo. Envuelto alrededor del corazón el implante puede leer señales de todo el órgano para identificar posibles lesiones y ayudar a la recuperación. Por ejemplo, pudo registrar el cambio de la señal del ECG causado por un infarto agudo. La malla es estable durante los movimientos repetitivos del corazón y no interfiere con la actividad de bombeo del corazón.

"Aunque se han informado varios dispositivos cardíacos blandos para el corazón de rata, este estudio en cerdos puede aproximarse a la fisiología humana con mayor precisión, "dice CHOI Suji, primer coautor del estudio. "Nuestro objetivo es estudiar las enfermedades del corazón, y estimular el corazón de manera más eficaz sincronizando la actividad de bombeo cardíaco ".

Este parche elástico y conductor consta de nanocables de plata recubiertos de oro mezclados con un tipo de caucho llamado poliestireno-butadieno-estireno (SBS). Los cauchos conductores convencionales a base de alambre de plata tienen aplicaciones biomédicas limitadas porque la plata es tóxica. En este estudio, la funda de oro evita la lixiviación y la corrosión de la plata causada por el aire y los fluidos biológicos como el sudor.

"Aprovechamos la alta conductividad de la plata, La capacidad de estiramiento de SBS, y la alta biocompatibilidad del oro, "explica HYEON Taeghwan, director del Centro de Investigación de Nanopartículas y coautor correspondiente. "Encontrar la proporción correcta de cada material fue la clave del éxito".

Los planes de investigación futuros incluyen maximizar la conductividad y la capacidad de estiramiento aún más mediante el diseño de novedosos, materiales no tóxicos, y estudiar el efecto terapéutico de la malla en enfermedades cardíacas.