Una fuente de energía iónica suave a microescala modula la actividad de la red neuronal

Área de la Ciencia:

• Biotecnología
• Ciencias de los materiales
• La neurociencia

Sus antecedentes:

• Los dispositivos biointegrados requieren fuentes de energía eficientes a microescala.
• Las soluciones de energía existentes a menudo no son biocompatibles, flexibles o accionadas iónicamente.
• Las fuentes de energía miniaturizadas que almacenan y liberan energía bajo demanda son difíciles de crear.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una fuente de energía miniaturizada, suave y biocompatible para la estimulación biológica a microescala.
• Crear una fuente de energía que genere corriente iónica, inspirada en sistemas biológicos.
• Permitir el funcionamiento bajo demanda para modular la actividad celular y tisular.

Principales métodos:

• Fabricación de redes soportadas por lípidos de gotas de hidrogel de nanolitros.
• Utilizando gradientes de iones internos dentro de las gotas de hidrogel para generar energía.
• Caracterización de la densidad de potencia, el almacenamiento de energía y la biocompatibilidad.

Principales resultados:

• Desarrolló una fuente de energía suave miniaturizada con una reducción de volumen de más de 10^5 veces en comparación con los diseños anteriores.
• Se logró el almacenamiento de energía durante más de 24 horas, lo que permite el funcionamiento bajo demanda.
• Se ha demostrado un aumento de 680 veces en la densidad de potencia (aprox. En el caso de los vehículos eléctricos, el

Conclusiones:

• El nuevo dispositivo de gotas de hidrogel funciona como una fuente de corriente iónica biocompatible.
• Se ha modulado con éxito la actividad de la red neuronal en micro tejidos neurales 3D y en cortes cerebrales de ratón ex vivo.
• Este dispositivo ionotrónico de microescala suave tiene potencial para la integración en organismos vivos.