La respuesta de un asustadizo pepino de mar ha inspirado un nuevo material que un día podría usarse para crear implantes cerebrales en beneficio de pacientes de enfermedades como el Mal de Parkinson.
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Investigadores estadounidenses de la Universidad de Case Western fabricaron el nuevo material basado en la capacidad de los pepinos de poner su piel rígida o flexible en cuestión de segundos.
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También conocidos como holoturoideos, los pepinos pertenecen al mismo grupo de los erizos y las estrellas de mar.
Normalmente suaves, al verse atacados “se tensan” y endurecen su dermis convirtiéndola en una especie de escudo, explicó a la BBC el doctor Jeffrey Capadona, integrante del equipo que trabajó en el proyecto.
Esta habilidad ha sido reproducida en el laboratorio por medio de un material, que aún no tiene nombre, y que está basado en una mezcla de nanofibras de celulosa implantadas en polímeros.
La esperanza de los expertos es que este material pueda servir de protección a los microelectrodos que se implantan en el cerebro para tratar problemas como el Mal de Parkinson, lesiones de la médula espinal o apoplejías.
Los detalles de este nuevo material aparecen en un artículo publicado en el último número de la revista especializada Science.
Con agua
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El doctor Christoph Weder, también integrante del equipo investigador, declaró a la BBC que cuando el material entra en contacto con el agua cambia su estado.
“El agua funciona como una especie de estímulo químico”, dijo Weder.
Éste es un elemento relevante teniendo en cuenta que el cerebro está compuesto en un 75% de agua.
Una vez que el material es expuesto al agua se hincha levemente.
Las moléculas del agua “despegan” los ligamentos del material y “éste se vuelve unas mil veces más suave” y adquiere propiedades parecidas a la goma, explica Weder.
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El nuevo material es en una mezcla de nanofibras de celulosa implantadas en polímeros. Su estructura está basada en la piel del pepino de mar.
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En su estado natural, los ligamentos químicos -o enlace de hidrógeno- de las nanofibras, lo hacen fuerte y rígido.
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Al entrar en contacto con el agua, el material se hincha levemente.
Las moléculas del agua “despegan” sus ligamentos y se hace unas 1.000 veces más suave.
Foto 1: Los pepinos de mar se vuelven rígidos o flexibles en cuestión de segundos.
Foto 2: El material, que aún no tiene nombre, está basado en una mezcla de nanofibras de celulosa.
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http://news.bbc.co.uk/hi/spanish/science/newsid_7282000/7282972.stm .
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INSPIRAN UN NUEVO MATERIAL: Los pepinos de mar saltan al laboratorio
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Los científicos admiran que estos animales pasen de rígidos a flexibles en segundos
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El nuevo material desarrollado podría servir como funda para ciertos implantes médicos
ISABEL F. LANTIGUA / El Mundo.es, 07/03/2008 MADRID.- Los pintores, los músicos o los diseñadores de moda siempre hablan de sus fuentes de inspiración para explicar sus creaciones. Pues los científicos también las tienen y las utilizan para llevar a cabo sus trabajos. Últimamente parece que por lo que sienten más curiosidad es por la fauna. Si primero fueron las lagartijas las que inspiraron unos apósitos quirúrgicos, ahora son los pepinos de mar los que dan lugar a un material que puede servir para envolver implantes biomédicos.
La capacidad de estos animales –de la misma familia que los erizos y las estrellas de mar- para poner su piel rígida o flexible en cuestión de segundos ha llamado la atención de un grupo de investigadores de la Universidad Case Western Reserve, que han fabricado un material inspirado en esta propiedad de los pepinos. Según indican los autores, que publican su estudio en ‘Science’, “este material, u otro parecido, podría servir un día como funda para proteger los microelectrodos que se implantan en el cerebro para tratar enfermedades como el Parkinson o las lesiones de la médula espinal”.
El doctor Christoph Weder, coordinador de la investigación, explica a elmundo.es cómo han logrado reproducir la habilidad de estas criaturas marinas. “El material está hecho de una mezcla de nanofibras de celulosa -mucho más cortas y delgadas que un cabello humano- y de unos polímeros elásticos. La intención es que pueda cambiar sus propiedades mecánicas ante ciertos estímulos como, por ejemplo, la presencia de agua, que es con lo que hemos hecho el experimento”.
“Nuestro nanocompuesto consta de un plástico flexible dentro del cual las nanofibras rígidas y fuertes están incrustadas de tal manera que forman una red. En ausencia de agua, estas nanofibras están pegadas las unas a las otras y la estructura en red es la que domina. En este estado, el material es fuerte y rígido, como la funda de un CD, por ejemplo. Sin embargo, si el material entra en contacto con el agua la red se va deshaciendo poco a poco, las nanofibras se van despegando y el compuesto se vuelve unas 1.000 veces más suave”, señala satisfecho el profesor Weder.
Tanto él como sus colegas de investigación están convencidos de que el mismo concepto que han utilizado para desarrollar su material “podría aplicarse para crear compuestos similares que respondan a otros estímulos distintos al agua”. Asimismo indican que aunque ellos han obtenido las nanofibras de una criatura marina, “también se pueden conseguir de fuentes renovables como la madera o el algodón”.
Implantes inteligentes
La principal aplicación de este material, que tiene muchos usos potenciales, es en medicina. Según Weder “nuestra mayor preocupación es desarrollar implantes corticales inteligentes”.
“Con el nuevo material podríamos solucionar este problema, ya que la parte exterior del compuesto sería rígida en un principio, lo que permite a los cirujanos implantar el dispositivo, pero una vez dentro del organismo, el material se volvería más suave y flexible, acorde con el tejido que rodea al cerebro”, destaca Christoph Weder.
Las ‘musas’ que han inspirado a los investigadores son los pepinos de mar, también conocidos como holoturoideos. Son criaturas de cuerpo alargado que viven en el fondo de los mares de todo el mundo. “Normalmente son muy suaves y flexibles, pero ante una amenaza, endurecen su dermis en cuestión de segundos y la convierten en una especie de armadura”, explica Jefrrey R. Capadona, que tiene uno en su acuario.
Foto: Los pepinos de mar que han inspirado a los científicos. (Foto: Fred Carpenter)
http://www.elmundo.es/elmundosalud/2008/03/06/biociencia/1204830306.html . 
