Así es el catéter microelectrónico más pequeño del mundo

Oliver G. Schmidt sosteniendo una muestra de material microelectrónico ultraflexible entre sus dedos. (Foto: Jacob Müller. CC BY-NC-ND)

Los catéteres son de suma importancia para la cirugía mínimamente invasiva. Permiten intervenciones como la extracción de coágulos de sangre, la inserción de implantes o la administración selectiva de fármacos en puntos específicos del interior del cuerpo.

Están fabricados con materiales blandos para que causen en el paciente la menor molestia posible. En general, cuanto menos invasiva sea la intervención con catéter, menor será el riesgo de complicaciones médicas, menor el tiempo de recuperación y menor las molestias para el paciente.

Sin embargo, hay límites. Por ejemplo, los sensores y actuadores de diseño tradicional deben ser incorporados a mano en los catéteres electrónicos. Además, colocar los catéteres en el cuerpo y luego controlarlos son labores difíciles ya que los diminutos instrumentos tienen que ser maniobrados externamente por el cirujano en un entorno complejo o colocados con asistencia robótica. Esto supone importantes desventajas para la miniaturización y el uso de estructuras blandas y flexibles que deben adaptarse al cuerpo para que la cirugía tenga el mejor resultado posible. También ha sido difícil integrar sensores y funciones adicionales en los catéteres electrónicos tradicionales, lo que reduce sus posibles aplicaciones.

Un equipo que incluye, entre otros, a Oliver G. Schmidt y Boris Rivkin, ambos de la Universidad Tecnológica de Chemnitz en Alemania, ha presentado ahora el catéter flexible y microelectrónico más pequeño del mundo. Sus ventajas respecto a los catéteres electrónicos tradicionales son muchas.

En esta nueva herramienta microelectrónica inteligente para la cirugía mínimamente invasiva, los componentes electrónicos de los sensores y actuadores están integrados en la pared del catéter desde el principio. Gracias a un método especial de fabricación, los componentes electrónicos integrados no afectan al tamaño de los nuevos catéteres, que pueden ser tan finos como un cabello.

Los nuevos dispositivos tienen un diámetro minúsculo, de solo 0,1 milímetros y se caracterizan también por su flexibilidad, resistencia y alta biocompatibilidad. Por sus características, ofrecen además una gran versatilidad. Podrían utilizarse, por ejemplo, en tratamientos mínimamente invasivos de aneurismas, malformaciones vasculares o cirugía pancreática.

El catéter microelectrónico integra un canal para fluidos. A través de este sistema microfluídico se pueden suministrar fármacos u otros líquidos de aplicación clínica directamente al punto de uso dentro del cuerpo del paciente.

La punta del catéter está equipada con un diminuto instrumento de agarre que permite al catéter agarrar y mover objetos microscópicos. Algunas aplicaciones potenciales de esta capacidad son extraer diminutas muestras de tejido o retirar coágulos de sangre.

Schmidt, Rivkin y sus colegas exponen los detalles técnicos del nuevo catéter en la revista académica Science Advances, bajo el título “Electronically integrated microcatheters based on self-assembling polymer films”.