Investigadores de la Universidad de Linköping en Suecia han creado neuronas y sinapsis artificiales utilizando transistores electroquímicos orgánicos que pueden imprimirse en láminas de plástico por miles. Las estructuras impresas pueden conducir tanto electrones como iones, ayudándolos a imitar los potenciales de acción generados en las neuronas biológicas.
Hasta ahora, el equipo sueco integró las neuronas artificiales en un organismo vivo, en este caso una planta carnívora llamada Venus atrapamoscas, y demostró que podían activar el mecanismo de cierre de su frondosa trampa, aunque no hubiera posado ningún insecto en su interior. La tecnología puede resultar muy útil para una variedad de aplicaciones médicas, incluida una mejor integración y control de prótesis robóticas y tecnologías neuromoduladoras implantables.
La tecnología puede resultar muy útil para una variedad de aplicaciones médicas, incluida una mejor integración y control de prótesis robóticas y tecnologías neuromoduladoras implantables
La electrónica y los sistemas biológicos no suelen ser una pareja perfecta, al menos en términos de contacto directo e interacción. La revolución cyborg, en la que los humanos integran a la perfección componentes electrónicos en nuestros cuerpos para obtener poderes sobrehumanos y travesuras malvadas, sigue siendo el reino de los escritores de ciencia ficción. Sin embargo, esta última tecnología podría allanar el camino para una integración más sencilla entre las máquinas y nuestro sistema nervioso, con una variedad de usos potenciales en tecnologías médicas.
La tecnología en cuestión consiste en circuitos electroquímicos orgánicos que pueden imprimirse sobre un sustrato plástico. Las estructuras pueden conducir tanto iones como electrones, y cargas positivas y negativas, lo que les permite imitar los potenciales de acción generados por las neuronas.
"Hemos desarrollado neuronas basadas en iones, similares a las nuestras, que se pueden conectar a sistemas biológicos", ha comentado Chi-Yuan Yang, investigadora involucrada en el estudio. "Los semiconductores orgánicos tienen numerosas ventajas: son biocompatibles, biodegradables, blandos y moldeables. Solo requieren bajo voltaje para funcionar, lo que es completamente inofensivo tanto para las plantas como para los vertebrados", explica.
"Elegimos la trampa para moscas de Venus para poder mostrar claramente cómo podemos dirigir el sistema biológico con el sistema orgánico artificial y lograr que se comuniquen en el mismo idioma", ha agregado Simone Fabiano, otra investigadora involucrada en el estudio. Los investigadores pueden usar las neuronas artificiales para estimular el cierre de la trampa de hojas, a pesar de que no hay insectos a la vista.
Los investigadores esperan que la tecnología pueda mejorar los dispositivos médicos donde se requiere una comunicación cercana entre el dispositivo y el sistema nervioso, como en prótesis robóticas o dispositivos neuromoduladores.