La electrónica implantada flexible está un paso más cerca de las aplicaciones clínicas gracias a una tecnología innovadora desarrollada recientemente por un equipo de investigación de la Universidad Griffith y la UNSW Sydney.

El trabajo fue iniciado por el Dr. Tuan-Khoa Nguyen, el profesor Nam-Trung Nguyen y el Dr. Hoang-Phuong Phan (actualmente profesor titular en la Universidad de Nueva Gales del Sur) del Centro de Micro y Nanotecnología de Queensland de la Universidad de Griffith (QMNC) usando en -tecnología de carburo de silicio de la casa como una nueva plataforma para interfaces de biotejido electrónico a largo plazo.

El proyecto fue organizado por QMNC, que alberga una parte del nodo de Queensland de la Instalación Nacional de Nanofabricación de Australia (ANFF-Q).

ANFF-Q es una empresa establecida en el marco de la Estrategia Nacional de Infraestructura de Investigación Colaborativa para proporcionar instalaciones de nano y microfabricación a los investigadores de Australia.

El QMNC ofrece capacidades únicas para el desarrollo y la caracterización de material de banda ancha, una clase de semiconductores que tienen propiedades electrónicas que se encuentran entre los materiales no conductores como el vidrio y los materiales semiconductores como el silicio que se utiliza para los chips de computadora.

Estas propiedades permiten que los dispositivos fabricados con estos materiales funcionen en condiciones extremas, como alto voltaje, alta temperatura y ambientes corrosivos.

QMNC y ANFF-Q proporcionaron a este proyecto materiales de carburo de silicio, capacidad de fabricación escalable e instalaciones de caracterización avanzada para dispositivos micro/nanobioelectrónicos robustos.

"Los dispositivos implantables y flexibles tienen un enorme potencial para tratar enfermedades crónicas como la enfermedad de Parkinson y las lesiones de la médula espinal", dijo el Dr. Tuan-Khoa Nguyen.

"Estos dispositivos permiten el diagnóstico directo de trastornos en los órganos internos y brindan terapias y tratamientos adecuados.

"Por ejemplo, tales dispositivos pueden ofrecer estímulos eléctricos a los nervios específicos para regular los impulsos anormales y restaurar las funciones corporales".

Debido al requisito de contacto directo con los biofluidos, mantener su operación a largo plazo cuando se implanta es un desafío abrumador.

El equipo de investigación desarrolló un sistema de materiales robusto y funcional que podría superar este cuello de botella.

"El sistema consta de nanomembranas de carburo de silicio como superficie de contacto y dióxido de silicio como encapsulación protectora, lo que muestra una estabilidad sin igual y mantiene su funcionalidad en biofluidos", dijo el profesor Nam-Trung Nguyen.

"Por primera vez, nuestro equipo ha desarrollado con éxito un sistema electrónico implantable robusto con una duración prevista de unas pocas décadas".

Los investigadores demostraron múltiples modalidades de sensores de impedancia y temperatura, y estimuladores neurales junto con una estimulación nerviosa periférica eficaz en modelos animales.

El autor correspondiente, el Dr. Phan, dijo que los dispositivos implantados, como los marcadores de ritmo cardíaco y los estimuladores cerebrales profundos, tenían capacidades poderosas para el tratamiento oportuno de varias enfermedades crónicas.

"Los implantes tradicionales son voluminosos y tienen una rigidez mecánica diferente a la de los tejidos humanos, lo que plantea riesgos potenciales para los pacientes. El desarrollo de dispositivos electrónicos mecánicamente suaves pero químicamente fuertes es la solución clave para este problema de larga data", dijo el Dr. Phan.

El concepto de la electrónica flexible de carburo de silicio ofrece vías prometedoras para la neurociencia y las terapias de estimulación neuronal, que podrían ofrecer tratamientos para salvar vidas de enfermedades neurológicas crónicas y estimular la recuperación de los pacientes.

"Para hacer realidad esta plataforma, tenemos la suerte de contar con un sólido equipo de investigación multidisciplinario de la Universidad Griffith, UNSW, la Universidad de Queensland, la Agencia de Ciencia y Tecnología de Japón (JST)—ERATO, cada uno de los cuales aporta su experiencia en ciencia de materiales, mecánica/ ingeniería eléctrica e ingeniería biomédica", dijo el Dr. Phan.

La investigación ha sido publicada recientemente en Proceedings of the National Academy of Sciences . + Explora más

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