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IVIC desarrolla sensor para medir funcionamiento de células cardiacas

Prototipo de sensor de células biológicas basado en polímeros semiconductores/ Foto IVIC

Prototipo de sensor de células biológicas basado en polímeros semiconductores/ Foto IVIC

 Uno de los principales objetivos de la investigación es utilizar esta herramienta tecnológica para estudiar el ritmo de contracción de células infectadas con Chagas

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Analizar las características eléctricas de las células cardíacas e incluso las propiedades y los efectos de ciertas drogas en neuronas, forman parte de los  estudios que se pueden realizar mediante un novedoso sensor de células biológicas, creado por un equipo interdisciplinario de físicos, químicos y biólogos del Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC) a partir de polímeros semiconductores.

 Actualmente, existe un aparato llamado electrocardiógrafo, capaz de captar, ampliar y registrar gráficamente la actividad eléctrica del músculo del corazón, el cual es usado para diagnosticar anormalidades cardíacas mediante un estudio denominado electrocardiograma.

 El proyecto consiste en el diseño, caracterización y fabricación de materiales biocompatibles basados en polímeros semiconductores para la medición de actividades electrofisiológicas en células cardíacas.

 En este sentido, José Juan Suárez, Marbely Calderón (tesista), Werner Brämer y Sarah Briceño -del Centro de Física- desarrollaron un prototipo de dispositivo bioelectrónico hecho a base de plástico pero con propiedades de metal, el cual tiene la propiedad de interactuar con material biológico, permitiendo capturar las señales eléctricas generadas por las células. Por su parte, los investigadores Pura Bolaños y Carlo Caputo -del Centro de Biofísica y Bioquímica- están colaborando en su aplicación para preparaciones biológicas, principalmente células musculares esqueléticas y cardiomiocitos.

José Juan Suárez, investigador del Laboratorio de Dinámica No-lineal y Sistemas Complejos del IVIC y coordinador de la iniciativa, explicó que dichas mediciones permitirán profundizar los estudios para comprender mejor el funcionamiento del corazón, “a fin de detectar posibles enfermedades en el sistema cardíaco e incluso el neuronal, con miras a generar nuevos y potentes fármacos” dijo.

 Los polímeros son la base de los materiales plásticos normalmente conocidos, los cuales no conducen electricidad. “Los polímeros semiconductores tienen una estructura molecular que les permite transportar carga, como iones y electrones, haciéndolos útil para la fabricación de dispositivos donde estas propiedades son importantes. Debido a su naturaleza orgánica, los polímeros semiconductores son compatibles con material orgánico celular, es decir, no afectan de forma nociva a las células, como de hecho lo hacen los conductores metálicos” señaló Suárez.

 Estudios in vitro

Suárez precisó que el dispositivo bioelectrónico funciona como un resistor que trasmite una señal, la cual es usada como medio excitador en las células estudiadas y permite analizar las características biológicas del sistema.

 Uno de los principales objetivos de la investigación es utilizar esta herramienta tecnológica para estudiar el ritmo de contracción de células infectadas con Chagas. El parásito transmisor de esta enfermedad (Tripanosoma cruzi) puede invadir las células del corazón, ocasionando que este órgano vital pierda toda su capacidad rítmica y cause una enfermedad cardíaca, la cual pudiese provocar la muerte del infectado. “El sensor de células biológicas nos permitirá observar cómo el Chagas interrumpe el potencial de acción que se trasmite en el músculo cardíaco” señaló.

 Por último, Suárez informó que los primeros resultados de este proyecto fueron presentados en la LXII Convención Anual de la Asociación Venezolana para el Avance de la Ciencia (Asovac) en noviembre del año pasado, obteniendo el Premio al Mejor Trabajo de Investigación en la sesión de Física y Matemáticas.


Con información de Ronald Aponte/Prensa IVIC