Almira Bartolomé
Directora de Business Development, 3PBIOVIAN
Jurgen Van Broeck
CEO, mAbxience
Cristina López
Directora de la oficina de Barcelona y Chief Research & Development Officer, Qualipharma
El CSIC desarrolla un microdispositivo que estimula células con electricidad generada por el propio movimiento del tejido
Terapias inalámbricas a nivel celular: el futuro de la electromodulación llega desde el IMB-CNM.
Un equipo del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM) del CSIC y la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) ha desarrollado un microdispositivo pionero capaz de convertir el movimiento del tejido en impulsos eléctricos que estimulan células de forma localizada y sin necesidad de cables, baterías ni cirugía profunda. Su tamaño, comparable al de una célula, permite actuar sobre regiones muy concretas del organismo.
El dispositivo, aún en fase experimental, se ha probado con éxito en cultivos celulares, donde ha demostrado su capacidad para inducir respuestas eléctricas localizadas. El estudio, publicado en la revista Advanced Science, abre nuevas vías hacia terapias inalámbricas de estimulación celular controlada (electromodulación), con aplicaciones potenciales en enfermedades degenerativas, neurológicas o musculares, así como en procesos de regeneración y cicatrización.
Un nuevo paso hacia la medicina electroceútica
Este avance se enmarca en el desarrollo de los llamados electroceuticals, tecnologías médicas que utilizan impulsos eléctricos en lugar de fármacos para modular funciones biológicas. A diferencia de dispositivos convencionales como los marcapasos, que actúan sobre grandes zonas del cuerpo, este tipo de microdispositivos permite una estimulación más precisa, personalizada y con menos efectos secundarios.
El microdispositivo está compuesto por micropartículas de silicio recubiertas con óxido de zinc, material piezoeléctrico capaz de generar campos eléctricos al deformarse por movimiento o presión. Gracias a esta propiedad, el propio movimiento celular activa el dispositivo, eliminando la necesidad de fuentes de energía externas.
“La fabricación permite ajustar tanto el tamaño de las partículas como las dimensiones de las nanoláminas, adaptándolas a las necesidades de cada tipo celular”, explica Laura Lefaix, investigadora predoctoral del IMB-CNM y primera autora del estudio.
Resultados prometedores y control sobre la interacción celular
El dispositivo demostró su capacidad para generar campos eléctricos suficientes para activar células, provocando un aumento de calcio intracelular, indicador de activación. Además, se estudió su interacción diferencial con células sanas y tumorales, observando que las células de osteosarcoma absorbían hasta un 50 % de los dispositivos más pequeños, mientras que las sanas apenas un 10 %.
Este hallazgo permite controlar mejor la localización del dispositivo, garantizando que actúe desde el exterior celular —en la membrana—, donde regula funciones clave como la proliferación, contracción o transmisión nerviosa.
Hacia terapias inalámbricas de precisión celular
“Estos microdispositivos abren el camino a terapias inalámbricas a nivel celular, más precisas y seguras”, señala Gonzalo Murillo, coordinador del proyecto y Premio Nacional de Investigación para Jóvenes “Ángela Ruiz Robles” 2023.
Fabricado íntegramente en la Sala Blanca de Micro y Nanofabricación del IMB-CNM, el dispositivo utiliza materiales biocompatibles y es compatible con tecnologías MEMS, lo que permitiría en el futuro integrar sensores, actuadores o controladores miniaturizados.
Este avance representa un salto cualitativo en la medicina de precisión, con la promesa de desarrollar terapias eléctricas personalizadas y no invasivas, capaces de modular funciones biológicas sin necesidad de intervención quirúrgica ni fármacos.
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