Un equipo de investigadores de China y Singapur ha diseñado un sensor cerebral miniaturizado implantable capaz de llevar a cabo monitoreo ultrasónico inalámbrico de señales dentro del cráneo humano.
En la monitorización clínica de indicadores fisiológicos como la presión intracraneal, el uso de sensores convencionales cableados exige la implantación quirúrgica. Además, los sensores inalámbricos disponibles en la actualidad son relativamente grandes, lo que requiere de cirugía mínimamente invasiva.
Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong y la Universidad Tecnológica de Nanyang desarrollaron un sensor de cubo de hidrogel, con un tamaño de solo dos milímetros y que se puede implantar en el espacio intracraneal utilizando una aguja de punción.
Tras la inyección, el hidrogel se deforma en respuesta a los cambios ambientales fisiológicos, lo que resulta en cambios de la frecuencia pico de las ondas de ultrasonido reflejadas. Estos cambios pueden medirse de forma inalámbrica no invasiva mediante una sonda de ultrasonido externa, según un estudio publicado el miércoles en la revista Nature.
Sensor cerebral con rango de 10 cm
El sensor cerebral está en capacidad de medir de forma independiente la presión, la temperatura, el pH y la velocidad de flujo dentro del cráneo, con una profundidad de detección que alcanza los 10 centímetros.
El hidrogel mantiene su estabilidad durante un período de tres a cuatro semanas, y posteriormente, alrededor de la quinta semana, comienza a degradarse, y en un lapso de 18 semanas se descompone casi por completo sin provocar una respuesta inmune sistémica, de acuerdo con los resultados de pruebas conducidas en ratas.
Los experimentos realizados en cerdos han demostrado que el sensor cerebral exhibe excelentes capacidades de detección, comparables con las de referentes clínicos tradicionales por cable no absorbibles, según con el estudio.
«Nuestra tecnología de detección ultrasónica es versátil y puede adaptarse para su uso en escenarios diferentes al cerebro», dijo Zang Jianfeng, investigador de la universidad y uno de los autores correspondientes del documento.
Nature research paper: Injectable ultrasonic sensor for wireless monitoring of intracranial signals https://t.co/YazdYWBn2R
— nature (@Nature) June 6, 2024
