Dispositivo neural estimula la regeneración del cráneo tras implante cerebral

Los métodos actuales suelen implicar la sustitución temporal del cráneo o la fijación de placas metálicas, lo que puede provocar complicaciones como erosión cutánea y cirugías adicionales. Estas limitaciones restringen la implantación duradera de dispositivos de monitorización o estimulación de mayor tamaño utilizados para afecciones neurológicas.

Ahora, investigadores han demostrado una técnica que permite que el cráneo se regenere de forma natural sobre un dispositivo neural implantado, ofreciendo una vía más segura para un acceso cerebral sostenido.

Un equipo de investigación de Dartmouth Engineering (Hanover, NH, EUA) combinó matrices de registro neuronal de película delgada con andamios de criogel regenerador óseo para crear un sistema integrado que favorece tanto la función electrónica como la cicatrización tisular.

El andamio está fabricado a partir de un criogel degradable a base de quitosano y gelatina, diseñado con una arquitectura macroporosa para favorecer la infiltración celular y el crecimiento óseo. Al integrar el dispositivo neural dentro de este andamio, los investigadores buscaban mantener la posición del implante mientras promovían la regeneración natural del cráneo.

El sistema integrado se evaluó para analizar la regeneración ósea y la respuesta inmunitaria tras la implantación. Los resultados mostraron una formación ósea comparable entre un andamio compuesto solo por criogel y el andamio que incorporaba el dispositivo neural.

Los investigadores no observaron respuesta inmunitaria detectable durante un período de seguimiento de dos semanas, lo que demuestra la compatibilidad entre los componentes electrónicos y el material regenerativo. Los hallazgos, publicados en Advanced Materials Technologies, confirmaron la viabilidad de combinar la bioelectrónica con la ingeniería de tejidos.

Este enfoque podría eliminar la necesidad de placas metálicas y tornillos para fijar los implantes, lo que podría reducir las complicaciones y permitir la colocación de dispositivos a largo plazo. Sus aplicaciones podrían incluir interfaces cerebro-computadora, monitorización neurológica y terapias de estimulación para afecciones como la enfermedad de Parkinson o la epilepsia.

El trabajo futuro se centrará en perfeccionar la integración entre el andamio y la electrónica, incorporando células diseñadas y explorando materiales biorreabsorbibles que podrían disolverse tras su uso, eliminando así la necesidad de cirugía adicional. Los investigadores también prevén adaptar la plataforma para la estimulación ósea y la cicatrización de tejidos blandos.

“Este estudio demuestra que funciona. Se pueden combinar estos tipos de sistemas y ambos funcionan de forma independiente, lo cual es positivo”, afirmó el profesor Alexander Boys, coinvestigador principal del estudio. “Podemos avanzar y perfeccionar nuestro enfoque de fabricación del andamiaje alrededor del dispositivo para lograr una estructura más uniforme entre la electrónica y los componentes de ingeniería tisular”.

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