Con un presupuesto de 1.000 millones de Euros, el Graphene Flagship representa una nueva forma de investigación conjunta y coordinada a una escala sin precedentes, constituyendo la iniciativa investigadora más grande de Europa hasta la fecha.
Se inició en 2013 para unir a investigadores académicos e industriales en el esfuerzo de llevar el grafeno de los laboratorios de investigación a la sociedad europea en un período de 10 años. El proyecto involucra actualmente a más de 150 miembros procedentes de más de 20 países europeos.
La iniciativa, coordinada desde la Chalmers University of Technology (Suecia), desarrollará alrededor de 15 paquetes de trabajo científico y tecnológico sobre aspectos como investigación básica, materiales, salud y medio ambiente, energía, sensores, electrónica flexible o espintrónica.
El objetivo es desarrollar implantes de grafeno con funcionalidades terapéuticas en neurología, oftalmología, cirugía, etc.
Este macroproyecto ha anunciado hoy en Barcelona la creación de una nueva línea de trabajo dedicada a tecnologías biomédicas, un área emergente de aplicación de los avances conseguidos con materiales 2D como el grafeno. Lideran la iniciativa el profesor Kostas Kostarelos, de la Universidad de Manchester (Reino Unido), y el profesor ICREA Jose Antonio Garrido, del Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2).
La reunión de lanzamiento, celebrada en la Casa Convalescència de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), está coorganizada por el ICN2, el Centro Nacional de Microelectrónica del CSIC y el Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer.
El nuevo paquete de trabajo se centrará en el desarrollo de implantes basados en grafeno y otros materiales 2D que tengan funcionalidades terapéuticas para retos clínicos específicos, en disciplinas como neurología, oftalmología y cirugía.
Incluirá líneas de investigación en tres áreas: ingeniería de materiales; tecnología e ingeniería de los implantes; y funcionalidades y eficacia terapéutica. El objetivo es explorar nuevos implantes con capacidad terapéutica que se puedan seguir desarrollando en próximas fases del Graphene Flagship.
El área de ingeniería de materiales se dedicará a la producción, caracterización, modificación química y optimización de materiales basados en grafeno que se introducirán en el diseño de implantes y tecnologías terapéuticas. En tecnología e ingeniería de los implantes aplicará los resultados obtenidos al diseño de tecnologías implantables.
Diversos equipos trabajarán en paralelo en implantes retinales, corticales y cerebrales, así como en dispositivos que se puedan utilizar en el sistema nervioso periférico. Finalmente, la actividad del área de funcionalidades y eficacia terapéutica perseguirá el desarrollo de dispositivos que, además de permitir una interacción con el sistema nervioso para registrar y modular su actividad, tengan aplicaciones terapéuticas.
Las terapias de estimulación incorporan materiales basados en grafeno en implantes capaces de generar estímulos con efectos sobre modelos de enfermedad de Parkinson, ceguera y epilepsia. Por otro lado, las terapias biológicas se centran en el diseño de dispositivos que transporten moléculas biológicas (ácidos nucleicos, fragmentos de proteínas, péptidos) capaces de modular procesos neuropsicológicos. Ambas estrategias comportan un entorno de innovación transversal que une los esfuerzos de diferentes paquetes de trabajo del Graphene Flagship.
La reunión de lanzamiento del nuevo paquete de trabajo del Graphene Flagship se celebra en Barcelona por el gran compromiso de instituciones locales y el elevado perfil internacional de Cataluña en investigación biomédica y materiales 2D.
Fuente: ICN2
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Implantes de grafeno restaurarían las funciones sensoriales
Un grupo de científicos de la Universidad de Cambridge en Reino Unido ha demostrado que el grafeno puede ser utilizado para fabricar electrodos que se implanten en el cerebro. Gracias a estos dispositivos, las personas con parálisis o trastornos motores como el Parkinson y la epilepsia podrían recuperar las funciones sensoriales.
En investigaciones anteriores, se había demostrado que este material, sometido a un tratamiento, se podía emplear para interactuar con las neuronas sin afectar a la integridad de las células nerviosas. Sin embargo, la interfaz resultante ofrecía una relación señal – ruido muy baja, lo que hacía imposible desarrollar electrodos eficaces.
El descubrimiento que han hecho estos investigadores revela que, si no se somete al grafeno a un tratamiento previo, es posible retener la conductividad eléctrica del compuesto, lo que permite producir electrodos significativamente mejores.
Otro de los problemas que ocasionaban los electrodos en investigaciones anteriores es que dañaban los tejidos, lo que provocaba la formación de tejido cicatrizal. Como consecuencia, los dispositivos se quedaban fijados y no seguían el movimiento natural del cerebro, impidiendo que realizasen su función.
«Por primera vez, hemos interconectado el grafeno a las neuronas directamente», afirma la profesora Laura Ballerini de la universidad de Trieste en Italia. «Hemos puesto a prueba la capacidad de las células nerviosas para generar las señales eléctricas de la actividad cerebral, y hemos descubierto que conservan sus propiedades de señalización inalteradas».
La comprensión sobre el cerebro que ahora tienen los investigadores les permite aprovechar y controlar algunas de sus funciones. Gracias a este conocimiento, las funciones sensoriales podrían ser recuperadas mediante la medición de los impulsos eléctricos del cerebro.
Por ejemplo, sería posible que pacientes amputados o con parálisis controlen brazos robóticos con la mente. Además, al tener el control de los impulsos eléctricos, se podrían tratar enfermedades motoras como la epilepsia o el Parkinson.
