Investigadores han desarrollado una plataforma de mapeo cardíaco que combina sensores ópticos y eléctricos en un dispositivo flexible, biocompatible e inalámbrico, el cual permite estudiar la fisiología del corazón en tiempo real, facilitando el diagnóstico y tratamiento de enfermedades cardíacas como la arritmia y la insuficiencia cardíaca.
El dispositivo, desarrollado por el equipo del profesor Igor Efimov en colaboración con Luyao Lu, de la Universidad George Washington, está compuesto por una matriz optoelectrónica que integra microelectrodos transparentes, diodos emisores de luz (LEDs) y fotodetectores en una estructura blanda y adaptable. Gracias a esta combinación, puede registrar simultáneamente señales eléctricas del corazón y variaciones en los niveles de calcio intracelular, fundamentales para la contracción del músculo cardíaco.
Además, el dispositivo emplea fluorescencia para visualizar cambios moleculares en el corazón, utilizando un sistema de LEDs y fotodetectores diseñados para detectar proteínas sensibles al calcio.
Su capacidad de monitoreo inalámbrico en tiempo real permite evaluar de manera continua la actividad eléctrica y química del corazón sin la necesidad de cables, lo que resulta especialmente útil en estudios prolongados.
En el ámbito del diagnóstico avanzado, el dispositivo facilita la detección temprana de alteraciones en la excitación y contracción del músculo cardíaco, lo que puede contribuir a la prevención de afecciones graves como ataques cardíacos o insuficiencia cardíaca congestiva. Asimismo, su capacidad de investigación en arritmias y falla cardíaca ayuda a identificar patrones anómalos en la actividad cardíaca, proporcionando información para el desarrollo de nuevos tratamientos.
Otra de sus aplicaciones es el monitoreo de tratamientos farmacológicos, ya que permite evaluar la respuesta del corazón a distintas terapias, optimizando así el tratamiento de pacientes con enfermedades cardiovasculares. Además, su diseño flexible y biocompatible minimiza el riesgo de daño en los tejidos, mejorando su integración con el músculo cardíaco y asegurando una mayor compatibilidad y seguridad durante su uso.
El dispositivo ya ha sido probado en modelos animales, demostrando su potencial para medir con precisión los niveles de calcio y las señales eléctricas del corazón. Con su implementación, se espera mejorar la comprensión de la función cardíaca, optimizar los tratamientos y reducir el impacto de las enfermedades cardiovasculares a nivel global.
Por: Cipactli Vargas
Fuentes:
Northwestern Engineering
Wireless Device Tracks Heart Function in Real Time
Science Advances
A soft multimodal optoelectronic array interface for multiparametric mapping of heart function in vivo
