La era de los cyborgs ya está aquí

Implantes médicos, interfaces complejas entre cerebro y máquina o insectos controlados de forma remota: Los acontecimientos recientes que combinan máquinas y organismos tienen un gran potencial, pero también dan lugar a serias preocupaciones éticas. En su análisis titulado “Chemie der Cyborgs – zur Verknüpfung technischer Systeme mit Lebewesen” (La Química de los Cyborgs – interfaz de dispositivos técnicos con organismos), científicos del KIT (Karsruhe Institute of Technology) discuten el estado del arte de la investigación,y sus oportunidades y riesgos. La revisión se publica ahora por la prestigiosa revista Angewandte Chemie Int. Ed .

Los cyborgs son bien conocidos en novelas de ciencia ficción y películas -organismos modificados técnicamente con habilidades extraordinarias. Este nombre proviene del término en inglés “organismo cibernético”. De hecho, los cyborgs que combinan sistemas técnicos con organismos vivos son ya realidad. Los investigadores del KIT el profesor Christof M. Niemeyer y el Doctor Stefan Giselbrecht del Instituto para Biológica Interfaces 1 (IBG 1) junto con  el Doctor Bastian E. Rapp, del Instituto de Tecnología de microestructuras (IMT), señalan que esto se aplica especialmente a los implantes médicos

En los últimos años, los implantes médicos basados ​​en materiales inteligentes que reaccionan de forma automática a las condiciones cambiantes, mediante diseño asistido por ordenador y fabricación sobre la base de conjuntos de datos de tomografía de resonancia magnética o modificaciones de superficie para mejorar la integración del tejido permiten grandes progresos que deben alcanzarse. Para la integración del tejido con éxito y prevención de reacciones de inflamación, revestimientos de superficies especiales fueron desarrollados también por el juego de materiale, por ejemplo el programa de Helmholtz Multidisciplinar “BioInterfaces”.

Los avances en microelectrónica y tecnología de semiconductores han sido la base de implantes electrónicos que controlan, restablecen o mejoran las funciones del cuerpo humano, como marcapasos, implantes de retina, implantes auditivos o implantes para la estimulación cerebral profunda en el dolor o terapias de Parkinson. Actualmente, la evolución bioelectrónica se combinan con sistemas de robótica para diseñar neuroprótesis altamente complejas. Los científicos están trabajando en interfaces cerebro-máquina (BMI) para la puesta en contacto físico directo del cerebro. IMC se utiliza entre otros para controlar prótesis y movimientos complejos, tales como agarre.Además, son herramientas importantes en neurociencias, ya que proporcionan información sobre el funcionamiento del cerebro. Además de señales eléctricas, las sustancias liberadas por los micro sistemas de nanofluídicos implantados de una manera espacialmente o temporalmente controlada, se puede utilizar para la comunicación entre dispositivos técnicos y organismos.

BMI a menudo se considera como un mero proveedor de datos. Sin embargo, también se puede utilizar para alimentar las señales en el cerebro, que es una cuestión muy controvertida desde el punto de vista ético. ”Implantar IMC que alimente señales en los nervios, los músculos o directamente en el cerebro ya se hace de forma rutinaria, por ejemplo, en los marcapasos o implantes para la estimulación cerebral profunda”, explica el profesor Christof M. Niemeyer, KIT. “Pero estas señales no están ni siquiera planificadas para utilizarse ni adecuadas para el control de todo el organismo; los cerebros de la mayoría de los organismos vivos son demasiado complejos.”

Los cerebros de organismos inferiores, como insectos, son menos complejos. Tan pronto como una señal se acopla, se inicia un cierto programa de movimiento, como correr o volar. Los llamados BioBots, es decir, grandes insectos con unidades de control electrónico y microfluidos implantados, se utilizan en una nueva generación de herramientas, como objetos voladores pequeños para misiones de vigilancia y salvamento. Además, se aplican como sistemas modelo en neurociencias con el fin de comprender las relaciones básicas.

Los implantes médicos eléctricamente activos que se utilizan para plazos mayores dependen de una fuente de alimentación fiable. En la actualidad, los científicos están trabajando en métodos para utilizar la propia energía térmica, cinética, eléctrica o química del cuerpo del paciente.

En su revisión, los investigadores del KIT resumen que los desarrollos que combinan dispositivos técnicos con organismos tienen un potencial fascinante. Pueden mejorar considerablemente la calidad de vida de muchas personas en el sector de la medicina en particular. Sin embargo, los aspectos éticos y sociales siempre tienen que ser tomados en cuenta.

Angewandte Chemie (Química Aplicada) es la revista más importante de investigación química en todo el mundo. El primer número se publicó hace 125 años. La revisión de los científicos del KIT sobre cyborgs es la portada de la edición final del volumen de aniversario.

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