Desarrollan semiconductores reabsorbibles para su uso en implantes médicos

29-01/10/2012 - E.P.

La nueva clase de dispositivos de seda-silicio prometen una nueva generación de implantes médicos que no requieran la extirpación quirúrgica

Un equipo de investigación dirigido por ingenieros biomédicos de la Universidad de Tufts, en colaboración con investigadores de la Universidad de Illinois, ha desarrollado dispositivos electrónicos de muy pequeño tamaño, totalmente biocompatibles, capaces de disolverse en su entorno después de actuar durante un cierto periodo de tiempo. La investigación ha sido publicada en Science.
Apodada 'electrónica transitoria esta nueva clase de dispositivos suponen una nueva clase de monitores ambientales y electrónica de consumo que puedan convertirse en abono en lugar de basura.
Estos dispositivos son el polo opuesto de la electrónica convencional, cuyos circuitos integrados están pensados para mantener su estabilidad física y electrónica a largo plazo, señala Fiorenzo Omenetto, profesor de Ingeniería Biomédica en Tufts y autor principal del documento.
La electrónica transitoria ofrece un rendimiento sólido, comparable a los dispositivos actuales, pero también puede reabsorberse en su entorno tras un cierto periodo de tiempo, que va desde minutos hasta años, dependiendo de la aplicación, explica Omenetto.
Estos dispositivos futuristas incorporan la misma materia de los circuitos integrados convencionales, silicio y magnesio, pero en una forma ultrafina que se encapsula en la proteína de seda. Mientras que el silicio puede parecer impermeable, con el tiempo se disuelve en el agua, apunta Omenetto. El reto, según el experto, es conseguir que los componentes eléctricos se disuelvan en minutos, en lugar de eones.
Con sólo unas pocas decenas de nanómetros de grosor, los nuevos circuitos se disuelven fácilmente en una pequeña cantidad de agua, u otro fluido corporal, y se reabsorben sin causar daño.
La disolución del dispositivo es controlada adicionalmente por hojas de proteína de seda, en las que los componentes electrónicos están encapsulados. Extraídas de capullos de gusanos de seda, estas proteínas de seda son uno de los materiales conocidos más resistentes. Ahora, Omenetto y sus colaboradores han descubierto cómo ajustar las propiedades de la seda de manera que se degrade a una amplia gama de intervalos.
Los investigadores demostraron con éxito la nueva plataforma probando un dispositivo térmico diseñado para controlar y prevenir la infección post-quirúrgica.
En el futuro, los investigadores prevén dispositivos más complejos que podrían ser ajustables en tiempo real, y sensibles a los cambios en su entorno, como la química, la luz o la presión.