es.wedoany.com Noticia: Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y la Universidad del Sur de California (USC), en colaboración con otras instituciones, han desarrollado un nuevo dispositivo portátil en forma de parche que utiliza ultrasonidos para realizar una estimulación cardíaca no invasiva.
Los marcapasos implantables tradicionales han salvado millones de vidas (aproximadamente 3 millones de adultos en Estados Unidos los utilizan), pero como implantes invasivos, aún conllevan riesgos. El sueño de esta investigación es lograr una estimulación cardíaca no invasiva mediante ultrasonidos. El nuevo dispositivo diseñado es un pequeño parche que se coloca sobre el pecho, equipado con microtransductores que envían pulsos ultrasónicos a través del tórax. Estos ultrasonidos activan canales iónicos modificados genéticamente en las células cardíacas, permitiendo la entrada de iones de calcio, lo que indica a las células del corazón que se contraigan y latan.
Los investigadores aplicaron un método de sonogenética para amplificar el efecto de los ultrasonidos en el corazón, basado en los principios de la optogenética, que mediante manipulación genética hace que las células respondan al sonido, incluidos los ultrasonidos. En el laboratorio, diferenciaron células cardíacas a partir de células madre embrionarias y las modificaron genéticamente para aumentar su sensibilidad a los ultrasonidos. Los experimentos mostraron que las células cardíacas modificadas genéticamente, al exponerse a ultrasonidos, latían sincronizadas con las ondas sonoras, mientras que las células no modificadas no presentaban esta reacción.
En experimentos con ratas, los investigadores inyectaron una solución potenciadora de sonogenética ultrasónica a través de la cola de los animales y luego colocaron el micro-marcapasos en el pecho de las ratas. Al activar el parche, los ultrasonidos regularon rápidamente la frecuencia cardíaca de los animales; aquellos con frecuencia cardíaca demasiado lenta o latidos irregulares recuperaron contracciones cardíacas normales y regulares. El equipo de investigación considera que este paso podría traducirse clínicamente como una forma de terapia génica, logrando así un marcapasos no invasivo.
El prototipo creado por el equipo incluye un parche ultrasónico del tamaño aproximado de un sello postal y un pequeño dispositivo de bolsillo que contiene la batería y los componentes electrónicos. La parte adhesiva del parche está hecha de un material de hidrogel que se adhiere firmemente a la piel y permite que los ultrasonidos pasen sin atenuación. El mismo equipo había demostrado anteriormente un diseño de parche para obtener imágenes de órganos y tejidos profundos mediante ultrasonidos, y ahora planean combinar ambos métodos en un solo parche ultrasónico para monitorear y regular simultáneamente la actividad cardíaca. El profesor Xuanhe Zhao indicó que algún día las personas podrían colocar parches en diferentes partes del cuerpo para realizar imágenes a largo plazo, monitoreo y estimulación terapéutica en circuito cerrado.
Los resultados de esta investigación se publicaron en la revista Nature Biomedical Engineering. Entre los coautores del MIT se incluyen el primer autor Chen Gong, así como Runze Li, Won Jun Song, el ex posdoctorado Gengxi Lu, Shucong Li y Hsiao-Chuan Liu. Otros colaboradores provienen de la Universidad de Harvard, la Universidad de California en Los Ángeles y varios grupos de investigación de la Universidad del Sur de California (USC). El trabajo de investigación recibió el apoyo de los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos (National Institutes of Health) y la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos (National Science Foundation), entre otras instituciones.
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