Un "tatuaje" de grafeno podría ayudar a que los corazones mantengan su ritmo.

Algunos tatuajes realmente hacen que el corazón lata con fuerza.

En ratas, un "tatuaje" de grafeno pegado al corazón podría tratar un latido anormalmente lento. Como un marcapasos futurista, el dispositivo entregó señales eléctricas que mantuvieron el corazón bombeando correctamente, informan los científicos en línea del 25 de marzo en Advanced Materials.

El dispositivo electrónico es actualmente una prueba de concepto, pero una versión para su uso en corazones humanos podría estar lista para su prueba dentro de cinco años, estima Igor Efimov, un ingeniero cardiovascular de la Universidad Northwestern en Chicago.

Efimov y sus colegas han trabajado durante años creando dispositivos implantables que se adaptan al cuerpo. Un desafío principal es cómo combinar la electrónica rígida con los tejidos suaves y a veces palpitantes. Para la mayoría de los marcapasos actuales, los médicos introducen electrodos en alambres largos a través de una vena dentro del corazón. Cada vez que el corazón late, alrededor de 100.000 veces al día, los alambres se flexionan. Suficiente flexión, y el dispositivo finalmente se rompe, dice Efimov. Una solución es utilizar materiales ultradelgados que se mueven junto con los movimientos del corazón, como el plástico envuelto alrededor de un Jell-O tembloroso.

En 2021, Efimov vio algo que parecía prometedor: un artículo sobre dispositivos de grafeno aplicados a la piel como tatuajes temporales. A diferencia de los componentes metálicos a menudo utilizados en la electrónica, el grafeno es "atómicamente delgado", dice Dmitry Kireev, ingeniero biomédico de la Universidad de Texas en Austin que desarrolló los tatuajes de grafeno.

El grafeno, una capa única de átomos de carbono dispuestos en un patrón de panal, es un material atractivo para su uso biomédico, dice Nai-Chang Yeh, física de Caltech que no estuvo involucrada en el trabajo (SN: 3/14/14). "El grafeno es muy flexible, es biocompatible, es altamente transparente, es altamente conductor y es mecánicamente resistente", dice.

Pero Kireev nunca había colocado tatuajes de grafeno en tejido cardíaco antes. Efimov se puso en contacto con él y dijo: "Bueno, ¿te gustaría intentarlo? Podemos ayudarte". Los investigadores se unieron y probaron los dispositivos en experimentos con corazones de ratón y dentro de ratas vivas. En las ratas, el tatuaje del corazón podría corregir un latido irregular enviando pulsos de electricidad al órgano, informa el equipo.

Los tatuajes sandwich una capa transparente de grafeno entre hojas de silicona elástica y polímero ultradelgado. Una cinta dorada conecta el grafeno a los cables que van a una fuente de alimentación, que envía electricidad a través del dispositivo.

Las versiones futuras del tatuaje serán inalámbricas, dice Efimov, quizás utilizando una antena pequeña para recoger señales eléctricas de un dispositivo externo colocado en el pecho de una persona. Y algún día, Efimov imagina electrodos de grafeno del tamaño de granos de arroz inyectados en el músculo cardíaco. Tal equipo en miniatura podría realizar las funciones del marcapasos sin los componentes torpes típicos.

Eso todo puede sonar como ciencia ficción, pero la tecnología está casi aquí, dice Efimov. "Ahora es el momento de desarrollarla".