Arterias inteligentes y conectadas: el implante que repara tejidos y dará la medicación

Algunas líneas de investigación científica relacionadas con la medicina están empleando nuevos y diminutos materiales que pueden incorporarse al cuerpo humano. Lejos de los chips subcutáneos que se implantaría una de cada cinco personas en España, la medicina busca soluciones para pacientes con alguna patología más o menos compleja.

La miniaturización de la tecnología ha permitido desarrollar implantes extraordinariamente pequeños a la par que funcionales, como el parche de insulina inteligente. Uno de los últimos dispositivos en salir a la luz es una especie de tubo que se inserta en el sistema circulatorio y viaja en el torrente sanguíneo. Las aplicaciones son prácticamente infinitas y los investigadores todavía están explorando algunas ideas muy interesantes que pueden cambiar la vida de muchas personas.

El dispositivo es una especie de cápsula que se instalará como sustituto de las venas y arterias del paciente con el fin de mejorar enfermedades circulatorias -como ya han demostrado en conejos- y para dosificar la cantidad justa de algunos medicamentos dentro del propio cuerpo.

Así se implanta

Los científicos encargados del proyecto, con grupos en China y Suiza, han logrado crear un dispositivo multipropósito que puede adaptarse a las necesidades del paciente. La parte externa está fabricada con una membrana conductora hecha de un polímero metálico que es flexible y biodegradable.

Implante de un vaso sanguíneo electrónico en un conejo Xingyu Jiang et al Omicrono

Según los propios investigadores, el dispositivo es capaz de coordinarse con otros dispositivos electrónicos ya implantados en el cuerpo, también permite la liberación controlada de fármacos y la formación de tejido nuevo en vasos sanguíneos.

"Tomamos la estructura natural que imita los vasos sanguíneos y la mejoramos integrando funciones eléctricas más completas que pueden proporcionar tratamientos adicionales, como la terapia genética y la estimulación eléctrica", en palabras de Xingyu Jiang, investigador en la Southern University de Ciencia y Tecnología y en el Centro Nacional para la nanociencia y Tecnología en China.

Actualmente y desde hace algún tiempo, como apunta Jiang, existen algunas propuestas similares, pero mucho menos proactivas. Sí son dispositivos válidos para tratar algunas obstrucciones muy complicadas, pero no proporcionan regeneración al vaso sanguíneo y en ocasiones provocan inflamación. Esto último lo han solucionado creando los vasos sanguíneos electrónicos de material biodegradable que no causen mayores problemas médicos.

En el laboratorio han conseguido demostrar que, aplicando una estimulación eléctrica al dispositivo, comenzaba la proliferación y la migración de células endoteliales que pueden facilitar la formación del tejido empleado en vasos sanguíneos. También observaron que el dispositivo es capaz de proveer con éxito ADN de proteína verde fluorescente en 3 tipos de células de vasos sanguíneos. Esta proteína y sus aplicaciones en entornos sanitarios fueron premiados con el Premio Nobel de medicina en el año 2008.

Arterias Robina Weermeijer en Unsplash Omicrono

La experimentación del equipo científico consiguió excelentes resultados en el reemplazo de las arterias carótidas (que suministran de riego al cerebro, cuello y rostro) de conejos por el dispositivo desarrollado. Durante los 3 meses que duró la monitorización de los conejos, el implante permitió un flujo de sangre apropiado. Una vez terminado el experimento y analizando los órganos de los conejos, se encontraron con que no existía alteración alguna.

Futuro dispositivo

"Con la integración de otros dispositivos tecnológicos, el vaso sanguíneo electrónico puede proporcionar varios tratamientos, como la estimulación eléctrica, electroporación, suministro controlado de medicamentos y mucho más", según publican los investigadores en el paper.

También comentan la posible complementación con inteligencia artificial que "puede impulsar la medicina personalizada en el futuro" potenciando la recopilación y el almacenamiento de datos de salud. Como por ejemplo "la velocidad de la sangre, la presión arterial y el nivel de glucosa en sangre".

Desde el equipo de investigación también contemplan, para un futuro, la optimización de su vaso sanguíneo electrónico integrándolo con dispositivos minimizados, como baterías diminutas y sistemas de control integrados. "Para hacer que todas las partes funcionales sean completamente implantables e incluso completamente biodegradables en el cuerpo".