Un electrodo de marcapasos bioadhesivo para la monitorización y estimulación cardíaca atraumática en modelos de roedores y porcinos

Los implantes electrónicos utilizados clínicamente en la actualidad, incluidos los electrodos de marcapasos cardíacos para la monitorización epicárdica y estimulación del corazón, dependen de suturas quirúrgicas o la inserción directa de electrodos en el tejido cardíaco. Estos enfoques pueden causar trauma tisular durante la implantación y recuperación de los electrodos de marcapasos, con el potencial de hemorragia, daño tisular y falla del dispositivo. Aquí, informamos sobre un electrodo de marcapasos bioadhesivo que puede interaccionar directamente con el tejido cardíaco a través de interacciones físicas y covalentes para soportar la implantación adhesiva mínimamente invasiva y la extracción suave bajo demanda del dispositivo con una solución de separación. Desarrollamos materiales bioadhesivos imprimibles en 3D para la fabricación personalizada del dispositivo mediante la polimerización por injerto de ácido poliacrílico sobre poliuretano hidrofílico y mezclándolo con poliestireno sulfonato de polietileno (PEDOT:PSS) para obtener conductividad eléctrica. La construcción bioadhesiva mostró propiedades mecánicas similares a las del tejido cardíaco y una fuerte adhesión al tejido, apoyando una interfase eléctrica estable. La infusión de una solución de separación para romper los enlaces cruzados físicos y covalentes entre la interfase adhesiva y el tejido permitió la recuperación de los electrodos de marcapasos bioadhesivos en modelos de ratas y porcinos sin daño tisular aparente. Se demostró un monitoreo cardíaco continuo y confiable y la estimulación de corazones de roedores y porcinos durante 2 semanas con umbral de captura constante y amplitud de detección, en contraste con una alternativa comercialmente disponible. Se logró la estimulación y el monitoreo telemétrico continuo en un modelo porcino. Estos hallazgos pueden ofrecer una plataforma prometedora para dispositivos bioelectrónicos adhesivos para la monitorización y tratamiento cardíaco.