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Satisfacer las necesidades sanitarias de una población creciente —y que envejece— exige soluciones inteligentes, eficaces y asequibles. Una de esas soluciones es el uso de pequeños dispositivos implantados que puedan responder ante una serie de enfermedades de forma automática y a distancia.
La buena noticia es que esos dispositivos ya están aquí, como los glucómetros que llevan las personas diabéticas. Los científicos están avanzando mucho en el desarrollo de nuevos dispositivos biomédicos que, una vez implantados en el cuerpo, pueden medir continuamente los latidos del corazón de un paciente o liberar medicamentos directamente al torrente circulatorio.
La mala noticia es que el potencial de estos dispositivos innovadores se ve gravemente limitado por la falta de materiales seguros y biocompatibles. «Aunque hay varios productos sanitarios en miniatura en desarrollo, a menudo contienen compuestos a base de plomo que no son compatibles con el ser humano y, por tanto, le resultan perjudiciales», comenta Nini Pryds, catedrático de la Universidad Técnica de Dinamarca.
Con el apoyo del proyecto BioWings, financiado con fondos europeos, Pryds lidera una iniciativa para desarrollar materiales inteligentes, seguros y biocompatibles para su uso en la próxima generación de sistemas microelectromecánicos (MEMS), aquellos que incorporan tanto partes electrónicas como móviles.
«El futuro de la medicina está en la miniatura y nuestros materiales pretenden hacer posible ese futuro abriendo la puerta al desarrollo de productos en miniatura no tóxicos que puedan implantarse con seguridad en el cuerpo humano», añade Pryds.
Un cambio de paradigma en la aplicación de nuevos materiales
El objetivo del proyecto era desarrollar materiales biocompatibles con propiedades similares a las de los materiales piezoeléctricos, el referente actual de los MEMS, pero sin plomo y otros elementos nocivos.
Para ello, los investigadores centraron su atención en los materiales de óxido de cerio, que no son tóxicos ni perjudiciales para el medio ambiente y pueden funcionar en dispositivos de bajo consumo energético, todas ellas ventajas clave para su posible uso en productos sanitarios implantables.
«Integrar el óxido de cerio en un sistema electromecánico biomédico simplemente revolucionaría la medicina tal y como la conocemos, al crear un cambio de paradigma en cuanto a la aplicación de nuevos materiales y abrir la puerta a una nueva era de innovación médica», explica Pryds.
Nuevos materiales y productos
Los investigadores del proyecto BioWings se centran en los primeros pasos: comprender las propiedades y el comportamiento de los materiales de óxido de cerio y cómo se pueden abordar mejor estas propiedades para que el material pueda utilizarse en diversas aplicaciones de los MEMS.
«Hemos logrado varios avances que tendrán una repercusión inmediata en el desarrollo industrial de materiales de óxido de cerio para su uso en dispositivos biomédicos», señala Pryds.
Estos avances incluyen una tecnología de película comparable a las mejores películas finas basadas en plomo y un nuevo dispositivo de película fina capaz de determinar el recuento de eritrocitos de un paciente. Además, los investigadores demostraron el rendimiento superior de varios materiales diferentes de óxido de cerio.
El proyecto dio lugar a dos patentes y sus resultados se han presentado en varias conferencias internacionales y en diversas publicaciones. Asimismo, condujo a la puesta en marcha de dos empresas derivadas, Prisma y AcouSome, que impulsarán los materiales que definirán la próxima generación de productos sanitarios en miniatura no tóxicos.