Implante Retinal Nanotecnológico: Nueva Esperanza para la Visión

Un equipo de investigación internacional, liderado por el Prof. Dr. Sedat Nizamoğlu del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad Koç, ha desarrollado una tecnología de estimulación inalámbrica de próxima generación, segura, para enfermedades degenerativas de la retina que causan pérdida de visión. El estudio ha sido publicado en Science Advances, una de las revistas científicas más prestigiosas del mundo.

Las enfermedades degenerativas de la retina afectan a millones de personas en todo el mundo y actualmente no existe un tratamiento curativo. Sin embargo, los implantes retinales existentes presentan limitaciones clínicas significativas debido a sus estructuras voluminosas, componentes electrónicos complejos o la necesidad de luz visible de alta intensidad. Para superar estos desafíos, los investigadores de la Universidad Koç se propusieron desarrollar un sistema ultrafino y biocompatible capaz de convertir directamente la luz en señales eléctricas biológicas.

Para lograrlo, el equipo diseñó un nanoensamblaje fotovoltaico que combina matrices de nanocables de óxido de zinc con nanocristales de sulfuro de plata y bismuto. Esta estructura permite la conversión de luz infrarroja cercana, que penetra en el tejido de forma más profunda y segura que la luz visible, en una estimulación eléctrica precisamente controlada sin causar daños al tejido ocular. Es importante destacar que este proceso opera a bajas intensidades de luz que se mantienen muy por debajo de los límites de seguridad ocular establecidos y lo hace utilizando una arquitectura ultrafina y completamente inalámbrica.

El rendimiento del sistema se evaluó utilizando modelos de retina de ratas con pérdida de visión. Los experimentos demostraron respuestas fuertes, repetibles y temporalmente precisas en las neuronas de la retina. Además, análisis exhaustivos de la viabilidad celular, la biocompatibilidad y la estabilidad a largo plazo mostraron que la estructura no inducía estrés o toxicidad celular y es adecuada para un uso prolongado. El aumento insignificante de la temperatura observado durante el funcionamiento destaca aún más las ventajas de seguridad de este enfoque.

Lo que distingue a esta tecnología de los implantes retinales existentes es su capa activa ultrafina, el uso de luz infrarroja cercana más segura en lugar de luz visible, y su diseño completamente inalámbrico que elimina la necesidad de cables o componentes electrónicos externos. Estas características hacen que la plataforma sea un candidato sólido no solo para prótesis visuales, sino también para aplicaciones más amplias de neuromodulación dirigidas a tejidos excitables eléctricamente como el cerebro, el corazón y los músculos.

Comentando sobre el estudio, el Prof. Dr. Sedat Nizamoğlu dijo: “Este estudio demuestra que un enfoque de implante retinal nanotecnológico podría potencialmente restaurar la visión en el futuro para las personas que han perdido la función visual debido a la degeneración macular y la retinitis pigmentosa. Los nanocristales inorgánicos, que recibieron el Premio Nobel de Química en 2023, son muy prometedores para la tecnología de prótesis retinal cuando se implementan utilizando nanoarquitecturas funcionalmente optimizadas. Operando con luz infrarroja cercana, este sistema a nanoescala ofrece una alternativa significativa a los enfoques existentes en términos de rendimiento. Nuestros hallazgos abren nuevas vías no solo para prótesis visuales, sino también para una amplia gama de aplicaciones biomédicas que interactúan con el sistema nervioso.”

Este trabajo, realizado en la Universidad Koç, subraya una vez más el entorno de investigación interdisciplinario de la universidad y su compromiso con la innovación científica de alto impacto, al tiempo que allana el camino para el desarrollo de tratamientos más seguros y eficaces para las personas que viven con pérdida de visión.