Nuevo hidrogel para implantes cerebrales

Desarrollan un hidrogel de almidón y grafeno dirigido a electrodos de implantes cerebrales

 

En un trabajo de la UPV/EHU han creado hidrogeles con propiedades eléctricas y antibacterianas apropiadas para interfases neuronales.

 

UPV/EHU – El grupo de investigación Materiales + Tecnología de la Escuela de Ingeniería de Gipuzkoa de la UPV/EHU ha desarrollado unos hidrogeles con posibles aplicaciones biomédicas, en colaboración con la Universidad de Estrasburgo.

Han utilizado almidón como materia prima, con el que han conseguido una estructura retícula tridimensional

Han utilizado almidón como materia prima, con el que han conseguido una estructura retícula tridimensional. Al añadir grafeno y extractos de salvia, han dotado al hidrogel de las propiedades eléctricas así como antibacterianas necesarias.

Los hidrogeles son redes poliméricas físico-químicas capaces de retener grandes cantidades de líquido en condiciones acuosas, sin perder su estabilidad dimensional. Se utilizan en numerosas aplicaciones, y al incorporarles diferentes componentes, adquieren propiedades específicas, como la conductividad eléctrica.

Esa ha sido la vía seguida por el grupo de investigación Materiales + Tecnología del Departamento de Ingeniería Química y del Medio Ambiente de la Escuela de Ingeniería de Gipuzkoa de la UPV/EHU, y para su hidrogel han elegido un biopolímero que no se había utilizado hasta la fecha para ese tipo de aplicaciones: el almidón.

“Una de nuestras líneas de investigación se centra en el almidón, y consideramos que tiene propiedades biológicas y físico-químicas apropiadas para crear hidrogeles”, comenta Kizkitza Gonzalez Munduate, miembro del citado grupo.

Los hidrogeles son redes poliméricas físico-químicas capaces de retener grandes cantidades de líquido en condiciones acuosas, sin perder su estabilidad dimensional

En la creación del hidrogel tuvieron en mente su utilización en interfases neuronales, es decir, los componentes encargados de la conexión eléctrica en los implantes que interactúan con el sistema nervioso.

“Los electrodos tradicionales de las interfases neuronales, de platino u oro, por ejemplo, al ser rígidos, requieren de revestimientos poliméricos conductores para acercar su flexibilidad a la de los tejidos neuronales. Actualmente, sin embargo, se demandan dispositivos más pequeños, así como que cuenten con mejores propiedades mecánicas, eléctricas y biológicas”, explica la investigadora.

 

Grafeno para la conductividad eléctrica

Los hidrogeles desarrollados “responden muy bien a esas demandas”, aclara Gonzalez. Para dotar al hidrogel de conductividad eléctrica, han recurrido al grafeno, “un material de gran interés. Proporciona unas propiedades eléctricas muy adecuadas al hidrogel, pero también presenta un inconveniente: no se estabiliza muy fácilmente en agua. Para superar ese obstáculo, y hacer al grafeno estable en un medio acuoso, utilizamos extractos de salvia. Estos extractos, además, hacen al hidrogel aún más adecuado, si cabe, para ser utilizado en medicina, ya que también tienen propiedades antimicrobianas y antiinflamatorias”, añade.

Los extractos de salvia hacen al hidrogel aún más adecuado, si cabe, para ser utilizado en medicina, ya que también tienen propiedades antimicrobianas y antiinflamatorias

Otra de las características distintivas de esta investigación ha sido la utilización de la denominada química click para la elaboración del hidrogel. “Es una estrategia que en los últimos años está acaparando la atención de la comunidad científica, porque a diferencia de otras vías de síntesis, la química click generalmente no utiliza catalizadores en las reacciones; además no se generan subproductos, y son reacciones de gran rendimiento”, detalla la investigadora Gonzalez.

Aunque ha sido diseñado para una aplicación muy específica, la investigadora reconoce que este producto de bioingeniería debe recorrer un largo camino hasta llegar a ser utilizado con pacientes: “Ha sido una investigación de nivel inicial, centrada en la parte de la ingeniería, relacionada con el material. A partir de ahora, se deberían ir superando niveles paulatinamente y diseñando los correspondientes ensayos”.

Referencia bibliográfica: 
Kizkitza González, Clara García-Astrain, Arantzazu Santamaria-Echart, Lorena Ugarte, Luc Avérous, Arantxa Eceiza, Nagore Gabilondo.Starch/graphene hydrogels via click chemistry with relevant electrical and antibacterial propertiesCarbohydrate Polymers (2018)DOI: 10.1016/j.carbpol.2018.09.007

Dejar comentario

Deja tu comentario
Pon tu nombre aquí