Los avances en materiales, microfabricación e imágenes médicas están acelerando el ritmo de la innovación en neuroprotésica implantable. Estos dispositivos blandos y biocompatibles, que dependen de la estimulación eléctrica del sistema nervioso, han demostrado un enorme potencial para mejorar la calidad de vida de los pacientes con ununa variedad de afecciones, como parálisis y sordera. A pesar de su promesa, la mayoría de estos descubrimientos innovadores nunca salen del laboratorio.
Pocos descubrimientos llegan al mercado
Los investigadores tienden a subestimar la cantidad de trabajo de ingeniería y desarrollo necesario para obtener un descubrimiento del laboratorio y su uso clínico ". Estos descubrimientos pueden estar tan por delante de la curva que encontrar un socio de la industria dispuesto a hacer el trabajo de desarrollo esprácticamente imposible ", dice Stéphanie Lacour, que dirige el Laboratorio de EPFL para interfaces bioelectrónicas blandas LSBI".
A menudo hay una desconexión entre la evaluación de los nuevos dispositivos implantables y la realidad física y biológica de la práctica de atención médica. "Con una nueva interfaz suave e implantable, debe pasar por pasos de validación adicionales que no se aplican a los implantes convencionales,"agrega Lacour.
El equipo de EPFL ha desarrollado un protocolo experimental para probar, optimizar y validar implantes blandos y personalizados, como los dispositivos desarrollados por investigadores del LSBI. El método, que debería ayudar a facilitar la transición del laboratorio al mercado, se describe en un documentopublicado en la revista Materiales avanzados .
Un proceso de cuatro pasos
El primer paso es desarrollar un prototipo biofísico personalizado, anatómicamente preciso, del tejido en el que se implantará el dispositivo. Este proceso es posible gracias a los datos de imágenes médicas y las técnicas de impresión 3D ". Esto significa que, para cada paciente,reproducimos la estructura precisa del tejido que finalmente albergará el implante ", explica Giuseppe Schiavone, científico del LSBI.
A continuación, el proceso de fabricación está optimizado para garantizar que sea confiable y reproducible. El implante blando se inserta en el prototipo de tejido, que luego se coloca en un entorno que replica las condiciones biofísicas dentro del cuerpo humano. Utilizando una plataforma biomiméticadesarrollado en el laboratorio, los investigadores aplican estímulos mecánicos al implante y al tejido circundante para imitar el entorno dinámico in vivo y validar la biocompatibilidad y la eficacia terapéutica del dispositivo. La plataforma también envejece el implante física y electroquímicamente en condiciones casi realistas.
Ajuste a través de pruebas
"Con este método, podemos probar los implantes de manera más rápida, realista y económica sin la necesidad de procedimientos quirúrgicos", agrega Schiavone. "Y debido a que evaluamos el dispositivo en cada etapa del proceso, podemos ajustary mejorarlo sobre la marcha con una interrupción mínima ". Según Schiavone, la falta de procesos de validación estandarizados para implantes blandos y biocompatibles significa que los equipos de investigación actualmente diseñan sus propios protocolos.
Los investigadores del LSBI trabajaron con el grupo de Marco Capogrosso en los equipos de la Universidad de Friburgo y EPFL y el Hospital de la Universidad de Lausana CHUV liderados por Grégoire Courtine y Jocelyne Bloch para probar el protocolo en e-dura, un dispositivo de neuromodulación desarrollado por EPFLimplantado en el espacio epidural de la médula espinal.
Aunque estos nuevos dispositivos blandos e implantables aún no están listos para proceder a un ensayo clínico, los autores del artículo esperan que su trabajo aliente a otros investigadores a aplicar principios de traducción y respaldar más avances en la innovación de la tecnología médica.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela Politécnica Federal de Lausana . Original escrito por Clara Marc. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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