Los llamados polímeros magneto activos están revolucionando los campos de la mecánica de sólidos y de la ciencia de los materiales. Estos compuestos consisten en una matriz polimérica (un elastómero) que contiene partículas magnéticas (de hierro, por ejemplo) que reaccionan mecánicamente y cambian de forma y volumen.

“La idea es que con un campo magnético externo se inducen fuerzas internas en este material de manera que se modifican las propiedades mecánicas, como la rigidez, o incluso se producen cambios en la forma y el volumen que pueden interactuar con ciertos sistemas celulares”, explica el ingeniero Daniel García González de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M).

Se proporciona una guía teórica de polímeros magneto activos que se podrían aplicar para estimular la cicatrización de heridas epiteliales.

García y otros investigadores de esta universidad han desarrollado un modelo que proporciona una guía teórica para sistemas estructurales magneto activos que se podrían aplicar para estimular la cicatrización de heridas epiteliales, según publican en la revista Composites Part B: Engineering.

En concreto, han analizado cómo influyen las propiedades de la matriz y la fracción de las partículas en la respuesta mecánica de los polímeros magneto activos.

Según los autores, si se consigue controlar estos procesos, se podrían desarrollar otras aplicaciones ingenieriles, como robots blandos que podrían interaccionar con el cuerpo o una nueva generación de músculos artificiales.

Para explicar el potencial de esta tecnología, García recurre a este símil: “Imagina una persona que está en la playa y que quiere avanzar rápidamente. La arena del suelo (el entorno mecánico) hace que le cueste un poco más avanzar que si estuviera sobre asfalto o sobre una pista de atletismo. De igual forma, cuando una célula está sobre un sustrato demasiado blando, le va a costar más desplazarse. En cambio, si somos capaces de modificar estos sustratos y crear esta pista de atletismo para las células, vamos a conseguir que todos estos procesos se desarrollen de una forma mucho más eficiente”.

Proyecto 4D-BIOMAP

Dentro del ámbito de los polímeros magnetoactivos, los autores lideran el proyecto europeo 4D-BIOMAP (Biomechanical Stimulation based on 4D Printed Magneto-Active Polymer), que desarrolla metodologías bio-magneto-mecánicas para simular y gobernar procesos como la migración y proliferación celular, la respuesta electrofisiológica del organismo y la evolución de patologías en tejidos blandos, y a más largo plazo, generar músculos artificiales y nano robots para la administración dirigida de medicamentos.

En el marco de un proyecto europeo, se tratará desarrollar a largo plazo una nueva generación de músculos artificiales y nano robots para la administración dirigida de medicamentos.

“La idea global de este proyecto es llegar a influir a nivel celular sobre distintos procesos biológicos (como la cicatrización de las heridas, las sinapsis cerebrales o las respuestas del sistema nervioso), lo que permitirá desarrollar determinadas aplicaciones ingenieriles que nos permitan controlarlos”, explica el responsable de 4D-BIOMAP, Daniel García González de la UC3M.

Este proyecto, financiado con 1,5 millones de euros con la ayuda de una ERC Starting Grant del Consejo Europeo de Investigación, involucra conocimientos de mecánica de sólidos, magnetismo y bioingeniería, además de combinar metodologías computacionales, experimentales y teóricas.

julio 15/2021 (Sinc)

Referencia:

García-González D.: «Influence of elastomeric matrix and particle volume fraction on the mechanical response of magneto-active polymers». Composites Part B: Engineering, 2021.

Este aparato, fabricado por eNeura Therapeutics, de Sunnyvale (California) y que requiere receta médica, se coloca en la parte posterior de la cabeza y libera energía magnética que estimula el córtex occipital del cerebro y así se reduce el dolor asociado a la migraña, informó la Administración de Fármacos y Alimentos (FDA, por sus siglas en inglés) en un comunicado.

Los ataques de migraña, que pueden durar hasta 72 horas si no reciben tratamiento, se caracterizan por un dolor de cabeza intenso y palpitante, acompañado por náuseas, vómitos, sensibilidad a la luz y al sonido, afectan a cerca del 10 % de la población mundial y son tres veces más comunes entre las mujeres que entre los hombres.

Aproximadamente un tercio de la gente con migraña experimenta lo que se denomina como «aura», molestias visuales, sensoriales o motoras que preceden inmediatamente el inicio de un ataque, el tipo de migrañas que trata este dispositivo (cuyas prestaciones en las otras variantes de la enfermedad no se han evaluado).

«Millones de personas sufren migrañas y este nuevo dispositivo representa una opción de nuevo tratamiento para algunos pacientes», aseguró el director de la Oficina de Evaluación de Dispositivos del centro de Dispositivos y Salud Radiológica de la FDA, Christy Foreman.

Antes de autorizar el estimulador, la FDA realizó un ensayo clínico en el que participaron 201 pacientes.

Casi el 38 % de los sujetos que usaron el dispositivo no tenían dolor dos horas después de emplearlo (comparado con el 17 % del grupo control, que no lo utilizó) y casi el 34 % no tenía dolor tras 24 horas (frente al 10 % del grupo control).

El estudio, sin embargo, no mostró que el dispositivo alivie los síntomas asociados con la migraña, como la sensibilidad a la luz y el sonido o las náuseas y, pese a que los efectos secundarios fueron poco frecuentes, la FDA advirtió que el aparato puede provocar mareos.

El uso del estimulador Cerena, destinado a personas mayores de 18 años, está desaconsejado en pacientes que tengan metales en la cabeza, cuello o en el tronco que sean atraídos por un imán o si tienen implantados marcapasos o estimuladores cerebrales, así como en personas con epilepsia.
diciembre 16/2013  (EFE).-

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