Resumen

Los poliuretanos al agua (PU) son una familia de polímeros que contienen enlaces de uretano sintetizados en un medio acuoso y, por tanto, libres de disolventes orgánicos. Recientemente, los PUs acuosos han sido ampliamente estudiados para aplicaciones biomédicas debido a su biocompatibilidad. El presente trabajo investiga lo siguiente (1) el impacto en el rendimiento eléctrico de materiales de electrodos (platino y silicio) modificados químicamente por una capa de PU al agua, y (2) el comportamiento de fibroblastos cardíacos de rata y cardiomiocitos de rata cuando entran en contacto con una superficie de electrodo. El diisocianato y el poli(diol de caprolactona) fueron los principales reactivos para producir PUs. Se accedió a la impedancia electroquímica de la interfaz electrodo/electrolito mediante espectroscopia de impedancia electroquímica. La viabilidad celular, la proliferación y los cambios morfológicos se investigaron mediante un ensayo MTT. La adherencia de los cardiomiocitos se observó mediante microscopía electrónica de barrido. La superficie obtenida era uniforme, plana y transparente. La película presentaba una buena adherencia y no se detectó desprendimiento. La impedancia electroquímica disminuyó con el tiempo y se vio influida por la permeabilidad iónica de la capa de PU. Las cinco muestras no mostraron citotoxicidad al entrar en contacto con células de rata neonatal.

INTRODUCCIÓN

Las sondas implantables para estimulación o registro han recibido una atención creciente. Se han implantado electrodos miniaturizados para estimular tejido excitador, detectar eventos bioeléctricos y medir sustancias químicas[1]. En la estimulación y registro eléctricos, los electrodos deben estar lo suficientemente cerca de las células y tener una impedancia lo suficientemente baja para maximizar la relación señal-ruido[2]. Además, la respuesta inflamatoria provocada por el implante debe minimizarse; por lo tanto, la biotolerabilidad del material del implante o sustrato es uno de los factores clave a considerar al diseñar el electrodo. Por ejemplo, los marcapasos implantables y los desfibriladores cardioversores se utilizan para tratar la taquicardia y la insuficiencia cardíaca grave. Estos dispositivos utilizan electrodos para enviar impulsos eléctricos y regular el ritmo cardíaco. Sin embargo, estudios de implantación pasados sugieren que los electrodos intravasculares implantados pueden causar cambios histológicos y muerte[3].

Los poliuretanos (PUs) acuosos son candidatos posibles para la modificación química de la superficie de un electrodo. Además de su biocompatibilidad, los PUs tienen grupos ionizados unidos a sus macromoléculas que conducen a una mejora significativa en las propiedades adhesivas y permiten la conducción iónica. La Figura 1 muestra una sonda neural recubierta con una capa de PU.

• Materias:Poliuretanos Electroquímica Electrodos Biocompuestos
• Subjects:Polyurethanes Electrochemistry Electrodes Biocomposites
• Palabras claves:Sondas implantables; Biocompatibilidad; Modificación de superficies; Impedancia electroquímica; Poliuretanos acuosos
• Keywords:Implantable probes; Bio-tolerability; Surface modification; Electrochemical impedance; Waterborne polyurethanes