Desarrollan chips que se montan en células inmunes para llegar al cerebro sin cirugía

En un avance que parecía reservado a la ciencia ficción, investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) desarrollaron una nueva tecnología que permite introducir chips electrónicos en el cerebro sin cirugía, utilizando como transporte a células inmunes del propio cuerpo.

El equipo liderado por Deblina Sarkar, profesora asistente e ingeniera eléctrica, logró fusionar chips microscópicos con monocitos, células inmunes capaces de detectar y dirigirse a zonas de inflamación, incluso en el cerebro. Los dispositivos pueden ser inyectados mediante una jeringa común, circular por el torrente sanguíneo y atravesar la barrera hematoencefálica, un obstáculo biológico que tradicionalmente impide el ingreso de materiales extraños al sistema nervioso central.

“Nos dijeron que era imposible”, recordó Sarkar. “Pero tras seis años de trabajo lo hicimos realidad”.

Electrónica más pequeña que una célula

Uno de los principales desafíos fue fabricar chips funcionales más pequeños que una célula humana. Utilizando tecnología CMOS estándar, como la que se emplea en la producción de microprocesadores, el equipo diseñó chips de apenas 200 nanómetros de espesor y 10 micras de diámetro, suficientemente delgados para acoplarse a un monocito sin interferir en su funcionamiento.

Los dispositivos se activan mediante luz infrarroja, cuya longitud de onda permite penetrar algunos centímetros de tejido cerebral, lo que abre la puerta a aplicaciones de estimulación cerebral sin implantes invasivos.

Monocitos como vectores inteligentes

El segundo problema era la navegación: métodos anteriores usaban partículas magnéticas guiadas desde el exterior, con escasa precisión. En cambio, los monocitos utilizan señales químicas naturales para localizar áreas inflamadas, como lesiones cerebrales o zonas afectadas por enfermedades neurodegenerativas.

La clave del ensamblaje fue el uso de la química de clic, una técnica galardonada con el Nobel en 2022, que permite unir rápidamente moléculas de forma específica y estable. Así, el equipo recubrió los chips con compuestos reactivos que se acoplaban con precisión a los monocitos modificados, como si fueran piezas de Lego.

Posibles aplicaciones

Este desarrollo podría tener aplicaciones clínicas, diagnósticas y terapéuticas en el tratamiento de trastornos neurológicos, desde epilepsia hasta Parkinson, pasando por monitorización cerebral en tiempo real sin cirugía. También plantea posibilidades para interfaces cerebro-computadora no invasivas, con impacto potencial en tecnologías como prótesis neuronales, rehabilitación motora y neuroestimulación.

Aún en fase experimental, los resultados del equipo de Sarkar fueron tan disruptivos que tras años de rechazo, su propuesta recibió la puntuación de impacto más alta en la historia del programa de innovación de los Institutos Nacionales de Salud de EE.UU.