Nuevo sensor óptico flexible mejora mapeo de actividad cardíaca y cerebral

La monitorización continua de la actividad cardíaca y neurológica es crucial para el diagnóstico y la terapia, pero los implantes actuales basados en electrodos pueden dañar el tejido blando y degradar la calidad de la señal. Los materiales rígidos y el cableado extenso crean desajustes mecánicos y ruido eléctrico, lo que limita el uso a largo plazo. Los clínicos también se enfrentan a desafíos cuando los sensores calientan el tejido circundante o fallan tras flexiones repetidas. Para ayudar a abordar este desafío, los investigadores han desarrollado ahora un sensor óptico blando diseñado para mapear la electrofisiología de los órganos con mayor estabilidad y menor interferencia.

El “optrode” totalmente flexible fue creado en la Escuela de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW). Convierte directamente la actividad eléctrica del cuerpo en luz, lo que permite una lectura óptica sin electrónica local en la interfaz con el tejido. El diseño busca imitar la suavidad del tejido humano para favorecer una implantación más segura y a largo plazo.

El dispositivo reemplaza componentes frágiles con polímeros blandos de alto rendimiento que interactúan de forma segura con el cuerpo. Un polímero conductor especializado sigue funcionando después de 10.000 ciclos de flexión, lo que favorece la durabilidad en órganos en movimiento. Una capa central de cristales líquidos de alta sensibilidad detecta amplitudes inferiores a un milivoltio y se alinea según la intensidad de la señal, produciendo salidas ópticas cuantificables.

Como el optrode funciona ópticamente en el sitio de registro, no requiere amplificadores voluminosos ni conductores metálicos cerca del tejido. Esta arquitectura reduce la susceptibilidad a las interferencias eléctricas que suelen contaminar los registros bioelectrónicos. El sensor puede miniaturizarse hasta decenas de micras—aproximadamente la mitad del ancho de un cabello humano—sin pérdida de calidad de la señal ni ruido eléctrico adicional.

Los hallazgos de biocompatibilidad incluyen una tasa de viabilidad del 98,4 % y pruebas in vitro que no mostraron toxicidad ni contaminación en comparación con controles de silicio. La tecnología se ha validado en pruebas con animales, y se prevén estudios in vivo adicionales para mejorar la resolución de la señal. Los hallazgos se publicaron en npj Flexible Electronics el 30 de julio de 2026.

El desarrollo comercial avanza a través de Sevren Pty Ltd, creada para acelerar la traslación de la plataforma. Más allá del mapeo cardíaco y cerebral, el enfoque podría adaptarse para monitorizar el intestino, los músculos o células individuales. Las mejoras previstas incluyen un ancho de banda más amplio para captar eventos electrofisiológicos más rápidos y un alineamiento refinado de los cristales líquidos para elevar la sensibilidad.

“Los implantes bioelectrónicos son dispositivos que pueden colocarse en el cuerpo para monitorizar señales eléctricas de órganos como el corazón y el cerebro. Ayudan a los médicos a seguir los cambios y patrones en la salud de una persona a corto y largo plazo. Por lo general, están hechos de materiales rígidos como el silicio y el metal, y como nuestros órganos internos son blandos y están en constante movimiento, este desajuste mecánico a menudo provoca daños en los tejidos, cicatrices e incluso que el cuerpo 'rechace' el implante. También dependen de cables metálicos que pueden romperse al doblarse o captar mucho 'ruido' eléctrico del entorno, lo que compromete la calidad de los datos. Nuestro nuevo sensor supera estos desafíos y marca un gran salto adelante en la próxima generación de bioelectrónica implantable”, dijo la Dra. Reem Almasri, autora principal, Escuela de Ingeniería Biomédica de la UNSW.

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