Los Mxtrodes flexibles permiten una cartografía de alta resolución a gran escala

de las redes neuromusculares en humanos

Un grupo de investigadores de la Universidad de Pensilvania, la Universidad de Drexel, el Centro Médico de Veteranos Michael J. Crescenz y el Hospital de Investigación Infantil St. Jude han publicado en Science Translational Medicine "MXene-infused bioelectronic interfaces for multiscale electrophysiology and stimulation" un electrodo flexible de MXene que registra la actividad cerebral, la electromiografía para medir la activación muscular, la electrocardiografía para monitorizar la actividad cardíaca y la electrooculografía para trazar el movimiento de los ojos.

"Las interfaces bioelectrónicas blandas que permiten cartografiar y modular las redes excitables con alta resolución y a gran escala pueden hacer posible un cambio de paradigma en las estrategias de diagnóstico, seguimiento y tratamiento. Sin embargo, las tecnologías actuales se basan en gran medida en materiales y esquemas de fabricación que son caros, no son escalables y limitan críticamente la resolución y la cobertura máximas alcanzables. El procesamiento de soluciones es una alternativa de fabricación rentable, pero no existen tintas conductoras biocompatibles que igualen el rendimiento de los metales convencionales. Aquí presentamos los MXtrodes, una clase de interfaces bioelectrónicas blandas, de alta resolución y a gran escala, que se obtienen gracias al Ti3C2 MXene (un nanomaterial bidimensional de carburo de metal de transición) y al procesamiento en solución escalable. Demostramos que las propiedades electroquímicas de los MXtrodos superan las de los materiales convencionales y no requieren geles conductores cuando se utilizan en la electrónica epidérmica. Además, validamos los MXtrodes en aplicaciones que van desde el mapeo de redes neuromusculares a gran escala en humanos hasta el registro neuronal cortical y la microestimulación en modelos de cerdos y roedores."

"Los electrodos se fabricaron en formas planas o tridimensionales y se aplicaron a la piel de voluntarios para utilizarlos con la electroencefalografía para registrar la actividad cerebral, la electromiografía para medir la activación muscular, la electrocardiografía para controlar la actividad cardíaca y la electrooculografía para trazar el movimiento de los ojos. Las matrices de electrodos también pudieron implantarse en cerdos y ratas para la monitorización y estimulación intraoperatoria del cerebro y demostraron su compatibilidad con la resonancia magnética y la tomografía computarizada. Estas interfaces flexibles tienen una utilidad clínica potencial para la detección epidérmica multiescala y la neuromodulación".

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