La melanina como nuevo material para la bioelectrónica

La melanina, el pigmento que colorea la piel, ojos y pelo, puede ser pronto la cara de una nueva generación de dispositivos electrónicos biocompatibles, usados en aplicaciones tales como sensores médicos o tratamientos de estimulación de tejidos.

Por primera vez, un estudio proporciona singulares revelaciones acerca de las propiedades eléctricas de este pigmento y sus características biológicamente compatibles con la bioelectrónica. Los semiconductores son el más importante material de alta tecnología hoy en día. Se usan en todos los aparatos electrónicos modernos La mayoría de los semiconductores están hechos de elementos o compuestos inorgánicos como silicio o arseniuro de galio.

Por otro lado, los semiconductores orgánicos son una relativamente nuevo miembto de la familia de los semiconductores y están compuestos de moléculas que contienen carbón, hidrógeno y otros elementos. Hay muy pocos ejemplos de semiconductores orgánicos naturales y la melanina parece ser el primero de ellos, demostrado a principios de los años 70.

Los investigadores afirman que en semiconductores, tales como los que se encuentran en ordenadores y teléfonos móviles, los electrones portan la corriente eléctrica. Sin embargo, en sistemas biológicos, tales como cerebros y músculos, los iones portan la corriente. Se ha encontrado que en la melanina, tanto los electrones como los iones juegan papeles importantes.

El estudio apunta una nueva forma de interactuar entre la electrónica convencional y los sistemas biológicos usando biomateriales conductores con combinación de ion y electrón, tales como la melanina. Dicho biomaterial es capaz de "hablar" tanto a circuitos de control electrónicos como iónicos, y por lo tanto puede proporcionar el rol de conexión. Hay pocos materiales que reúnan esos requisitos de compatibilidad bioelectrónica, y el estudio a fondo de las importantes funciones biológicas de la melanina han sido cruciales en este estudio.

Recientemente, la industria electrónica se ha orientado a desarrollar materiales y componentes que sean más baratos y respetuosos con el medio ambiente. Hay consciencia de que en muchas de esas aplicaciones, se debe dirigir hacia los relativamente más caros semiconductores inorgánicos. Es necesario crear materiales electrónicos más baratos, seguros y verdes. Los conductores y semiconductores orgánicos tienen un enorme potencial en este aspecto, y en el área de sensores médico y dispositivos, donde la biocompatibilidad será un requisito clave. Un área crítica donde se podrá ver estos dispositivos bioelectrónicos es en la estimulación o reparación de sistemas nerviosos en tejidos tales como músculos y el cerebro.

Via sci news