La resonancia magnética (RM) es una técnica de imagenología médica valiosa que permite obtener imágenes de alta resolución de tejidos y órganos, incluso detectando pequeñas lesiones, inflamaciones y tumores.
Este procedimiento utiliza ondas de radio y campos magnéticos muy potentes. El metal puede ser problemático en la RM: si no están diseñados específicamente, los objetos metálicos, como los implantes, pueden calentarse y causar quemaduras, incluso si no son atraídos por el campo magnético.
La RM también se puede combinar con otros procedimientos diagnósticos y terapéuticos, como un examen eléctrico del corazón (electrocardiograma o ECG), del cerebro (electroencefalograma o EEG) o con la estimulación de estructuras cerebrales profundas mediante estimulación de interferencia temporal (EIT).
Para ello, el paciente debe llevar electrodos adicionales en el pecho o la cabeza dentro del escáner de RM. Aquí es donde surge una limitación: los electrodos deben conectarse a un dispositivo de medición mediante cables, que generalmente están hechos de cobre. Dentro del escáner de RM, estos cables pueden calentarse e interferir con la calidad de la imagen.
Investigadores del laboratorio “Advanced Fibers” de Empa en St. Gallen, junto con su socio industrial TI Solutions AG, han desarrollado una solución innovadora. Sus cables de electrodos no están hechos de cobre, sino de plástico, al menos en su mayoría. En lugar de cables metálicos, los investigadores, liderados por Dirk Hegemann, utilizaron haces de fibras poliméricas recubiertas con una fina capa metálica.
“Nuestro objetivo era desarrollar un cable con una conductividad metálica muy baja, pero precisamente definida”, explica Hegemann. “La conductividad debe ser suficiente para transmitir la señal, pero no tan alta como para interactuar con las ondas de radio”. TI Solutions, una empresa especializada en el desarrollo de electrodos para la estimulación y medición de la actividad cerebral, se centra en la estimulación cerebral mediante EIT y EEG, lo que la convierte en un socio ideal para esta colaboración, que se llevó a cabo en el marco de un proyecto Innosuisse.
“Con los cables “MRIComplead”, desarrollados en el laboratorio de Empa y compatibles con la RM, nuestros socios de investigación médica tienen ahora la oportunidad de visualizar de forma segura y sin interferencias el efecto de la EIT en el cerebro mediante la RM”, afirma Sven Kühn, jefe de investigación de TI Solutions.
Robusto y escalable
La conductividad eléctrica predefinida es solo uno de los requisitos que debían cumplir los cables de plástico. Para ser útiles en medicina e investigación, también debían ser estables y resistentes a largo plazo, tanto a la corrosión del recubrimiento como a las tensiones mecánicas que se producen al conectar y desconectar los cables.
Los investigadores probaron alrededor de una docena de recubrimientos con diferentes materiales y técnicas. Un recubrimiento de plata y titanio resultó ser el ganador. “La plata tiene una muy buena conductividad eléctrica”, explica Hegemann. “El titanio reduce ligeramente la conductividad para que podamos alcanzar nuestro rango especificado”. Además, ambos metales se estabilizan mutuamente contra la corrosión. Los primeros cables de plástico recubiertos han sido probados durante un año, demostrando que su conductividad apenas ha cambiado con el tiempo.
Los investigadores aplicaron el fino recubrimiento, de menos de medio micrómetro de espesor, a la fibra mediante sputtering de magnetrones, un proceso establecido que se puede aplicar en un proceso de producción a escala industrial de rollo a rollo. Para los primeros cables, los investigadores de Empa ya han producido alrededor de un kilómetro de fibra recubierta. El proyecto Innosuisse se completó con éxito en 2025.
A pesar de esto, los socios siguen en contacto. “Continuamos apoyando a nuestro socio industrial con demostradores y primeras muestras”, dice Hegemann. “El apoyo eficiente e incondicional de Empa en la fase de preproducción es una ventaja adicional en nuestra colaboración”, afirma Niels Kuster, presidente de TI Solutions AG. Si los cables de plástico demuestran su eficacia en estos primeros usos, pasarán a la producción industrial.
Fuente: Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (EMPA)
