Sensores de grafeno contra la epilepsia

El grafeno es un material que está presente en multitud de objetos y también se usa en medicina por sus propiedades: es fino, transparente y delgado. Ahora, varios centros de investigación de Barcelona han desarrollado unos sensores cerebrales con esta sustancia que servirán para estudiar el órgano estrella del cuerpo humano y, más en concreto, para diagnosticar y tratar patologías como la epilepsia o el ictus.

Desde hace años, la implantación de electrodos de platino y también de iridio en distintas partes del cerebro ha sido el método más frecuente para estudiar y tratar la epilepsia resistente a los tratamientos farmacológicos. Ahora, estos nuevos microtransistores de grafeno, aportan como principal ventaja con respecto a los electrodos, que pueden detectar la actividad cerebral por encima de un cierto nivel de frecuencia. Además, los sensores realizados con grafeno no causan inflamación en el cerebro y se adaptan bien a su superficie, que es muy rugosa.

“La señal cerebral tiene altas y bajas frecuencias, y cada una ofrece información relevante para distintos ámbitos. Las de muy baja frecuencia, por debajo de los 0,1 Hz, no se podían medir con los electrodos, pero sí podemos leerla con los microtransistores de grafeno”, asegura José Antonio Garrido, coautor de la investigación y científico del Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (CN2). Su colega Antón Guimerá, también coautor e investigador del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB/CNM-CSIC), apunta que los experimentos han sido efectuados con una veintena de ratas sanas a las que se les indujo la epilepsia con la inyección de una gota de cloruro potásico y después se les implantó un sensor de grafeno mediante cirugía.

Tras la implantación, los investigadores reprodujeron un ataque epiléptico en las ratas y, gracias al implante, resetearon el cerebro para recuperar la normalidad. “Cuando ocurre un ataque epiléptico prolongado, el cerebro se defiende haciendo este tipo de reseteos, de ahí la importancia de entender cómo se produce este mecanismo”, añaden los autores del estudio.

Esta investigación supone una esperanza para los pacientes con epilepsia que no responden al tratamiento con fármacos, ya que la única alternativa para frenar los ataques sería demasiado agresiva y obligaría a extirpar la zona del cerebro que los genera. “Al registrar las señales de muy baja frecuencia, los cirujanos piensan que van a tener la capacidad de localizar de forma mucho más específica el foco epiléptico en estos pacientes”, afirma José Garrido.

Además, un aspecto novedoso de este proyecto es que la información del cerebro recabada por el sensor puede ser transmitida a un dispositivo móvil que puede mandar alertas cuando detecta, por ejemplo, que se va a producir un ataque epiléptico. De esta forma, el paciente puede anticiparse y enviar la información al médico encargado de su seguimiento.

El siguiente paso será trasladar esta tecnología a personas. Garrido espera que en dos años empiece un ensayo clínico con pacientes epilépticos en colaboración con el University College de Londres, aunque también se encuentra en contacto con neurocirujanos del Hospital del Mar de Barcelona para realizar un ensayo parecido, por lo que las noticias son muy esperanzadoras.