AVANCES TECNOLÓGICOS

'Nanovolcanes' para el estudio de las células del corazón

Investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana y la Universidad de Berna han desarrollado un método innovador para estudiar las señales eléctricas de las células musculares cardíacas.

La tecnología se presenta en forma de pequeños chips que se pueden unir en matrices para estudiar cómo se comunican los grupos de células (Foto: Escuela Politécnica Federal de Lausana)
La tecnología se presenta en forma de pequeños chips que se pueden unir en matrices para estudiar cómo se comunican los grupos de células (Foto: Escuela Politécnica Federal de Lausana)

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09.11.2019 - 00:25

La actividad eléctrica de los cardiomiocitos y otras células excitables, como las neuronas, se estudia mediante una serie de técnicas. Para obtener detalles sobre la potencia de acción en el seno de la célula, es necesario empujar con fuerza los microelectrodos a través de la barrera celular o utilizar la electroporación, una técnica de alto voltaje que hace aberturas temporales en las membranas.

Pegar electrodos con cuidado a través de las membranas celulares elásticas es un proceso impredecible y la electroporación solo es efectiva en periodos de tiempo muy cortos y específicos en muchos de los casos. Conscientes de esta situación, un equipo de investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana y la Universidad de Berna (Suiza) ha desarrollado una nueva técnica que no requiere electroporación pero que, sin embargo, entrega y coloca electrodos con cuidado y precisión a través de membranas y células internas.

"Al reelaborar la geometría y los materiales, desarrollamos un electrodo que penetra la membrana celular sin ayuda eliminando, así, la necesidad de electroporación"

"Al reelaborar la geometría y los materiales, desarrollamos un electrodo que penetra la membrana celular sin ayuda eliminando, así, la necesidad de electroporación", ha explicado Benoît Desbiolles, autor principal del estudio que ha sido publicado en la revista científica Nano Letters. "También recurrimos a investigaciones previas de nuestro laboratorio, que muestran que imitar la membrana celular estabiliza la interfaz célula-electrodo", ha añadido.

Atendiendo a detalles concretos, la tecnología se presenta en forma de pequeños chips que se pueden unir en matrices para estudiar cómo se comunican los grupos de células y lo que pasa dentro de las células individuales durante las citadas comunicaciones.

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El equipo ha bautizado a su dispositivo como 'nanovolcán' porque, según han manifestado, tiene un borde como un cráter que está hecho de oro y tiene el tamaño de una membrana celular. Dentro del volcán hay un electrodo de platino que, cuando se coloca una célula en el volcán y se deja que se asiente, sobresale a través de la membrana y termina dentro de la célula. Esto permite que la célula mantenga su estructura general y no se apriete ni se empuje con fuerza.

"Para los electrofisiólogos como yo, esta tecnología es un sueño hecho realidad", ha declarado Stephan Rohr, uno de los autores de la investigación. "Además de medir el potencial de acción de las células individuales, ahora podemos estudiar cómo la potencia de acción en propagación cambia su forma según la estructura del tejido y las condiciones patológicas. Ese conocimiento es vital para una comprensión más profunda de los mecanismos que conducen a arritmias cardíacas potencialmente graves", ha concluido.

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