Bomba de iones ayuda a aliviar el dolor

Desarrollado por investigadores de la Universidad de Linköping (LiU; Suecia) y el Instituto Karolinska (KI; Solna, Suecia), la bomba de iones pequeña consta de un electrodo de polímero, con posibilidad de conducción electrónica y iónica, dentro de un depósito de fluido, y un canal de suministro de conducción de iones que conduce a la región diana, tal como la médula espinal. El depósito se llena con una solución de medicamentos, neurotransmisores u otras sustancias terapéuticas. Cuando se aplica un voltaje entre los electrodos internos y externos contadores, las sustancias salen por transporte electroforético del depósito.

Las sustancias bombeadas de este modo corresponden directamente a la corriente electrónica individual suministrada a través de un hardware control; solamente la sustancia destinada es transportada, no se transporta líquido, y no hay flujo retrógrado desde la región diana. Por ejemplo, se puede evitar que los impulsos de dolor lleguen al cerebro suministrando el neurotransmisor ácido γ-aminobutírico (GABA), cuya tarea natural es inhibir y evitar que los estímulos en el sistema nervioso central (SNC), lleguen a la zona objetivo.

El avance tecnológico que los investigadores lograron fue construir el implante terapéutico utilizando la electrónica orgánica, una clase de materiales capaces de una traducción fácil entre las señales electrónicas y las bioquímicos. Los investigadores utilizaron la bomba de iones para bloquear los impulsos de dolor en ratas, despiertas, que se movían libremente utilizando una corriente eléctrica que causó que el GABA se extendiera como una nube delgada en cuatro lugares diferentes en la médula espinal. El alivio del dolor resultante no tenía ningún efecto secundario negativo. El estudio que describe el sistema fue publicado en la edición de mayo 2015 de Science Advances.

“La bomba de iones se puede comparar a un marcapasos, excepto que se usa para aliviar el dolor”, dijo el profesor Magnus Berggren, PhD, del laboratorio de electrónica orgánica, de la LiU. “Mientras que un marcapasos envía impulsos eléctricos al corazón, la bomba de iones envía las moléculas propias del cuerpo para aliviar el dolor—moléculas cargadas de lo que se conoce como neurotransmisores--al lugar exacto donde los nervios dañados entran en contacto con la médula espinal”.

Una bomba de iones mueve los iones a través de una membrana de plasma en contra de su gradiente de concentración, en contraste con los canales de iones, donde los iones pasan por transporte pasivo.


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Linköping University
Karolinska Institutet