Prueban con éxito la primera retina artificial compuesta de grafeno

Retinopatia diabética
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Publicado 21/08/2018 17:19:48CET

MADRID, 21 Ago. (EUROPA PRESS) -

Un equipo de investigadores internacional ha desarrollado y probado con éxito la primera retina artificial ultrafina del mundo, un dispositivo flexible, basado en materiales 2D muy delgados, que podría algún día devolver la vista a los millones de personas con enfermedades de la retina. Además, con algunas modificaciones, el dispositivo podría usarse para rastrear la actividad del corazón y el cerebro.

Así lo explican las investigadoras del estudio, Nanshu Lu, de la Universidad de Texas en Austin, y Dae-Hyeong Kim, de la Universidad Nacional de Seúl (Corea del Sur), que han presentado su trabajo en la 256º Reunión Anual de la Sociedad Americana de Química.

"Esta es la primera demostración de que se puede usar grafeno de pocas capas y disulfuro de molibdeno para fabricar con éxito una retina artificial. Aunque esta investigación todavía está en su etapa inicial, es un punto de partida muy emocionante para el uso de estos materiales en restaurar la visión", explica Lu.

La retina, ubicada en la parte posterior del ojo, contiene células fotorreceptoras especializadas llamadas varillas y conos que convierten la luz entrante en señales nerviosas. Estos impulsos viajan al cerebro a través del nervio óptico, donde se decodifican en imágenes visuales. Las enfermedades como la degeneración macular pueden dañar o destruir el tejido de la retina, lo que lleva a la pérdida de la visión o la ceguera completa.

No hay cura para muchas de estas enfermedades, pero los implantes de retina a base de silicona han restaurado un mínimo de visión a algunas personas. Sin embargo, Lu detalla que estos dispositivos son "rígidos, planos y frágiles, por lo que con ellos es difícil replicar la curvatura natural de la retina". "Como resultado, los implantes de retina a base de silicona a menudo producen imágenes borrosas o distorsionadas y pueden causar tensión a largo plazo o daño al tejido ocular circundante, incluido el nervio óptico", apunta la investigadora.

Con el objetivo de desarrollar una alternativa "más delgada y flexible que imitara mejor la forma y función de una retina natural", consiguieron desarrollar este dispositivo utilizando materiales 2D, incluidos el disulfuro de grafeno y molibdeno, así como capas delgadas de oro, alúmina y nitrato de silicio, para crear una matriz de sensores flexible, de alta densidad y curvada. El dispositivo, que se asemeja a la superficie de un balón de fútbol aplanado, se ajusta al tamaño y la forma de una retina natural sin perturbarlo mecánicamente.

En estudios de laboratorio y en animales, los fotodetectores en el dispositivo absorbieron la luz fácilmente y la pasaron a través de una placa de circuito externa suave. La placa de circuito alojaba todos los componentes electrónicos necesarios para procesar digitalmente la luz, estimular la retina y adquirir señales de la corteza visual.

Con base en estos estudios, las investigadoras determinaron que este prototipo de retina artificial es biocompatible e imita con éxito las características estructurales del ojo humano. Aseguran que "podría ser un paso importante en la búsqueda para desarrollar la próxima generación de prótesis de retina bioelectrónica".

En el futuro, Lu está explorando formas de integrar esta tecnología en tatuajes electrónicos mecánica y ópticamente imperceptibles que están laminados en la superficie de la piel para recopilar información de salud en tiempo real. El equipo planea agregar transistores a estos tatuajes transparentes para ayudar a amplificar las señales del cerebro o el corazón, con el objetivo de que puedan ser monitoreados y tratados más fácilmente.

"Estos sensores y electrodos ultrafinos también se pueden implantar en la superficie del corazón para detectar arritmias. Los médicos podrían programarlos para actuar como pequeños marcapasos, enviando impulsos eléctricos a través del corazón para corregir el problema", apunta la científica.