El Grupo de Investigación en Electrónica Biomédica empieza a desarrollar chips para implantes médicos

Durante las últimas décadas hemos vivido una revolución tecnológica con la irrupción en la vida cotidiana de los dispositivos inteligentes conectados. Estos dispositivos, como los teléfonos, relojes y tabletas, incorporan los últimos avances en tecnología microelectrónica utilizando procesadores cada vez con más capacidad de cálculo y más eficientes energéticamente. Esta gran capacidad de miniaturización ha provocado que la fabricación de chips necesite cada vez de instalaciones más complejas y costosas, reduciendo la competencia y dificultando el acceso a estas tecnologías microelectrónicas.

Esto hace que la mayoría de empresas y grupos de investigación no diseñen los chips que integran en sus desarrollos electrónicos sino que utilicen los chips genéricos diseñados y producidos por un puñado de empresas internacionales. Sólo en los casos en los que se desea un volumen de producción muy elevado o en los que se requiere un alto nivel de miniaturización se justifica el diseño de un chip para una aplicación específica, lo que se conoce como ASIC (Application Specific Integrated Circuit).

Desde mediados de los años noventa existe un proyecto estratégico europeo, Europractice, que permite a instituciones de investigación y empresas el acceso a las herramientas de diseño y de fabricación de microchips a precios asequibles. Esto se consigue mediante la fabricación conjunta de diseños de diversas instituciones en una misma oblea de silicio, compartiendo así los gastos de fabricación. Esta iniciativa ha permitido a la UPF obtener tanto la información necesaria como el apoyo técnico para el diseño de un primer prototipo de chip funcional y su fabricación a nivel de prototipo con una tecnología moderna y a un coste razonable.

El Grupo de Investigación en Ingeniería Biomédica (BERG) que dirige Antoni Ivorra, en el Departamento de Tecnología de la Información y las Comunicaciones (DTIC) de la UPF, ha diseñado, enviado a fabricar y testeado el primer microchip funcional para la producción de dispositivos implantables en el cuerpo humano. El objetivo de estos dispositivos será la estimulación y monitorización de las capacidades motoras y se desarrollan dentro del proyecto de investigación europeo financiado por el Consejo Europeo de Investigación llamado eAXON.

Los chips se utilizarán para implementar estimuladores neuromusculares inyectables

"El microchip desarrollado utiliza una tecnología de 180 nm capaz de funcionar a altos voltajes (hasta 35 V), a la vez que permite la integración de circuitos lógicos de reducidas dimensiones. El prototipo comprende varios bloques con el fin de alimentarse mediante señales externas, generar referencias de tensión, regular el voltaje interno, generar las señales necesarias para que funcione la lógica interna y comunicarse con un sistema exterior, realizando descargas sobre el tejido muscular", explica Albert Comerma, investigador y desarrollador del BERG .

"Esta ha sido la etapa piloto previa a la obtención de los dispositivos finales. Nos ha permitido avanzar en el proyecto con la seguridad que proporciona haber comprobado el correcto funcionamiento de los elementos diseñados, una vez se ha probado todo el ciclo de fabricación", añade Comerma.