Biología

Diseñan células artificiales para energizar implantes médicos

(NC&T) Los científicos empezaron con la pregunta de si una versión artificial del electrocito (la clase de célula generadora de energía en las anguilas eléctricas) podría diseñarse como una posible fuente de energía. La anguila eléctrica es muy eficaz en la generación de electricidad. Puede generar más que muchos dispositivos eléctricos de elaborado diseño.

Algún tiempo atrás, Jian Xu confeccionó el primer plano que muestra cómo los diferentes canales iónicos del electrocito operan en conjunto para producir la electricidad del pez.

Pero Xu y su colega David LaVan (ahora en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología) no se detuvieron allí. Pasaron a preguntarse si sabían lo suficiente para intentar construir este componente diseñado por la Naturaleza. Nadie lo había hecho antes.

Usando el nuevo plano de construcción como guía, LaVan y Xu se pusieron a diseñar una célula artificial que pudiera reproducir la generación de energía del electrocito. "Quisimos ver si la naturaleza ya había optimizado la potencia de salida y la eficiencia de conversión de energía de esta célula", explica Xu. "Y encontramos que una célula artificial realmente puede superar los resultados de las células naturales, lo cual resulta muy sorprendente".

Células artificiales para energizar implantes médicos
Anguila eléctrica. (Foto: Wikipedia)
La célula artificial que diseñaron LaVan y Xu es capaz de producir un 28 por ciento más de electricidad que el propio electrocito de la anguila, y además su eficiencia convirtiendo energía química de la célula en electricidad es un 31 por ciento mayor.

Aunque las anguilas usan miles de electrocitos para producir cargas de hasta 600 voltios, LaVan y Xu demuestran que sería posible crear biobaterías más pequeñas utilizando tan sólo varias docenas de células artificiales. Las diminutas biobaterías sólo necesitarían alrededor de medio centímetro de espesor para producir los pequeños voltajes necesarios para energizar dispositivos eléctricos diminutos como los implantes retinales u otros implantes médicos, y proporcionarían una gran ventaja sobre los dispositivos alimentados por baterías convencionales. Si las biobaterías se rompen, no hay ninguna toxina liberada en el organismo del paciente. Serían esencialmente como cualquier otra célula del cuerpo humano.

Aunque los ingenieros cuentan ya con un diseño preliminar, todavía pasará algún tiempo antes de que se construyan las células artificiales, ya que primero se deben resolver varios retos tecnológicos.




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