Diminutas bombillas inalámbricas para aplicaciones biomédicas
La combinación de OLED y antenas acústicas crea una fuente de luz que puede utilizarse para métodos de tratamiento mínimamente invasivos
Un equipo de investigadores de la Universidad de St. Andrews y la Universidad de Colonia ha desarrollado una nueva fuente de luz inalámbrica que algún día podría hacer posible "iluminar" el cuerpo humano desde dentro. Este tipo de fuentes de luz podría facilitar medios novedosos y mínimamente invasivos para tratar y comprender mejor enfermedades que hoy requieren la implantación de aparatos voluminosos. El estudio se ha publicado con el título "Wireless Magnetoelectrically Powered Organic Light-Emitting Diodes" en Science Advances.
Una fuente de luz inalámbrica ilumina un cerebro ficticio transparente
Julian Butscher
El nuevo enfoque presentado por científicos de Alemania y Escocia se basa en la integración de diodos orgánicos emisores de luz (OLED) y "antenas acústicas". Actualmente se está explorando el potencial de las antenas acústicas para su uso en diversas áreas, por ejemplo para la detección de campos magnéticos bajos. Pueden ser muy pequeñas en comparación con las antenas eléctricas. Los OLED son habituales en los smartphones modernos y los televisores de gama alta y consisten en finas capas de materiales orgánicos que pueden aplicarse a casi cualquier superficie. En su trabajo, los investigadores aprovechan esta propiedad para aplicar los OLED directamente sobre la antena acústica, fusionando así las propiedades únicas de ambas plataformas en un único dispositivo extremadamente compacto. De este modo, las antenas acústicas sirven tanto de sustrato como de fuente de energía para el OLED desarrollado a medida. Convierten la energía de un campo magnético en una oscilación mecánica y, posteriormente, en una corriente eléctrica mediante un efecto conocido como efecto magnetoeléctrico compuesto.
Los nuevos dispositivos funcionan a frecuencias inferiores a los megahercios, una gama de frecuencias que se utiliza, por ejemplo, para la comunicación submarina, ya que las ondas a esta frecuencia sólo son absorbidas débilmente por el agua. Sin embargo, a diferencia de lo que ocurre en los submarinos, la aplicación prevista en biomedicina requiere un dispositivo pequeño para evitar un impacto negativo en el tejido.
En los últimos años, las técnicas de estimulación óptica han surgido como una alternativa prometedora a la estimulación eléctrica porque pueden ser más selectivas con las células e incluso permitir la estimulación de células individuales. Estas técnicas ya han dado resultados prometedores en los primeros ensayos clínicos, por ejemplo para tratar una enfermedad ocular que de otro modo sería intratable.
"Nuestra novedosa fuente de luz inalámbrica combina el tamaño mínimo del dispositivo, una baja frecuencia de funcionamiento y la estimulación óptica", explica el Dr. Malte Gather, catedrático Humboldt y director del Centro Humboldt de Nano y Biofotónica del Departamento de Química de la Facultad de Matemáticas y Ciencias Naturales de la Universidad de Colonia. "Muchas aplicaciones emergentes requieren la estimulación de múltiples sitios de forma independiente, razón por la cual los estimuladores cerebrales modernos suelen incorporar un gran número de electrodos. En el caso de nuestras fuentes de luz inalámbricas, los dispositivos pueden controlarse y funcionar de forma independiente sin necesidad de componentes electrónicos adicionales y potencialmente voluminosos."
Esto es posible porque las frecuencias de funcionamiento de las distintas antenas acústicas pueden sintonizarse a valores diferentes. En el futuro, esto podría permitir el control individual de múltiples estimuladores en distintas partes del cuerpo, por ejemplo para tratar la parálisis en las últimas fases de la enfermedad de Parkinson. Como próximo paso, los investigadores pretenden reducir aún más el tamaño de sus OLED inalámbricos y probar su tecnología en un modelo animal.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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