por David | Jul 3, 2023 | BIOMEDICO
La investigación ha descubierto que las placas de proteína asociadas con el Alzheimer son más pegajosas de lo que se creía.
Científicos de la Universidad de Rice están arrojando nueva luz sobre un péptido asociado con la enfermedad de Alzheimer mediante el uso de la fluorescencia de por vida, han encontrado evidencia experimental de un sitio de unión alternativo en los agregados de beta-amiloide a través de un nuevo enfoque que utiliza espectroscopia de resolución temporal y química computacional, abriendo la puerta al desarrollo de nuevas terapias para el Alzheimer y otras enfermedades asociadas a los depósitos de amiloide.
Los depósitos de placa amiloide en el cerebro son una característica principal de la enfermedad de Alzheimer. “El amiloide-beta es un péptido que se agrega en el cerebro de las personas que padecen la enfermedad de Alzheimer, formando estas fibras supramoleculares a nanoescala o fibrillas, una vez que crecen lo suficiente, estas fibrillas se precipitan y forman lo que llamamos placas de amiloide
Los hallazgos también impactarán en el estudio de muchas enfermedades asociadas con otros tipos de amiloides: Parkinson, esclerosis lateral amiotrófica (ELA), diabetes tipo 2, amiloidosis sistémica.
por David | Jun 26, 2023 | BIOMEDICO
La medición mejorada de la rigidez del tejido podría conducir a mejores tratamientos para varias afecciones, incluido el cáncer y las lesiones deportivas.
Un grupo de ingenieros de la Universidad de California en San Diego ha creado una matriz ultrasónica extensible que puede realizar imágenes 3D en serie no invasivas de tejidos a una profundidad de hasta 4 centímetros por debajo de la superficie de la piel humana. Este método innovador cuenta con una resolución espacial de 0,5 milímetros y ofrece una solución no invasiva más extendida en comparación con las técnicas actuales, con una mayor profundidad de penetración.
El sistema de monitoreo de elastografía puede proporcionar un mapeo en serie, no invasivo y tridimensional de las propiedades mecánicas de los tejidos profundos. Esto tiene varias aplicaciones clave:
- En la investigación médica, los datos en serie sobre tejidos patológicos pueden proporcionar información crucial sobre la progresión de enfermedades como el cáncer, que normalmente hace que las células se endurezcan.
- El monitoreo de músculos, tendones y ligamentos puede ayudar a diagnosticar y tratar lesiones deportivas.
- Los tratamientos actuales para enfermedades del hígado y cardiovasculares, junto con algunos agentes de quimioterapia, pueden afectar la rigidez de los tejidos. La elastografía continua podría ayudar a evaluar la eficacia y la administración de estos medicamentos. Esto podría ayudar a crear nuevos tratamientos.
Además de monitorear tejidos cancerosos, esta tecnología también se puede aplicar en otros escenarios:
- Seguimiento de la fibrosis y cirrosis del hígado. Mediante el uso de esta tecnología para evaluar la gravedad de la fibrosis hepática, los profesionales médicos pueden realizar un seguimiento preciso de la progresión de la enfermedad y determinar el curso de tratamiento más adecuado.
- Evaluar trastornos musculoesqueléticos como tendinitis, codo de tenista y síndrome del túnel carpiano. Al monitorear los cambios en la rigidez de los tejidos, esta tecnología puede proporcionar información valiosa sobre la progresión de estas afecciones, lo que permite a los médicos desarrollar planes de tratamiento individualizados para sus pacientes.
- Diagnóstico y seguimiento de la isquemia miocárdica. Al monitorear la elasticidad de la pared arterial, los médicos pueden identificar los primeros signos de la afección y realizar intervenciones oportunas para evitar daños mayores.
Los parches de ultrasonido portátiles cumplen la función de detección del ultrasonido tradicional y también superan las limitaciones de la tecnología de ultrasonido tradicional, como la prueba única, la prueba solo dentro de los hospitales y la necesidad de operación del personal.
“Esto permite a los pacientes monitorear continuamente su estado de salud en cualquier momento y en cualquier lugar”
por David | Jun 7, 2023 | BIOMEDICO
Un equipo multidisciplinario dirigido por el profesor asociado Hong Chen en la Universidad de Washington en St. Louis ha desarrollado un método novedoso y no invasivo para inducir un estado similar al letargo en los mamíferos dirigiéndose al sistema nervioso central con ultrasonido. Se demostró que la técnica, que implica estimular el área preóptica del hipotálamo en el cerebro, reduce efectivamente la temperatura corporal y la tasa metabólica en ratones, lo que lleva a un estado de letargo, que es un mecanismo natural utilizado por algunos animales para sobrevivir en condiciones extremas.
Hong Chen, profesor asociado de la Universidad de Washington en St. Louis, y un equipo multidisciplinario indujeron un estado de letargo en ratones mediante el uso de ultrasonido para estimular el área preóptica del hipotálamo en el cerebro, que ayuda a regular la temperatura corporal y el metabolismo. Además del ratón, que naturalmente entra en letargo, Chen y su equipo indujeron letargo en una rata, que no lo hace. Sus hallazgos, publicados el 25 de mayo en la revista Nature Metabolism , muestran el primer método no invasivo y seguro para inducir un estado de letargo al dirigirse al sistema nervioso central.
Chen, profesora asociada de ingeniería biomédica en la Escuela de Ingeniería McKelvey y de oncología radioterápica en la Escuela de Medicina, y su equipo, incluido Yaoheng (Mack) Yang, investigador asociado postdoctoral, crearon un transductor de ultrasonido portátil para estimular las neuronas en el área preóptica del hipotálamo.
por David | May 9, 2023 | BIOMEDICO
Ingenieros de la Universidad de California en San Diego han desarrollado un parche para la piel suave y elástico que se puede usar en el cuello para controlar continuamente la presión arterial y la frecuencia cardíaca mientras se miden los niveles de glucosa, lactato, alcohol o cafeína del usuario. Es el primer dispositivo portátil que monitorea señales cardiovasculares y múltiples niveles bioquímicos en el cuerpo humano al mismo tiempo.
Tal dispositivo podría beneficiar a las personas que controlan la presión arterial alta y la diabetes, personas que también tienen un alto riesgo de enfermarse gravemente con COVID-19 .
Un parche suave para la piel que puede hacerlo todo también ofrecería una alternativa conveniente para los pacientes en unidades de cuidados intensivos, incluidos los bebés en la UCIN, que necesitan un control continuo de la presión arterial y otros signos vitales. Actualmente, estos procedimientos implican la inserción de catéteres en las profundidades de las arterias de los pacientes y la conexión de los pacientes a varios monitores del hospital.
El parche es una lámina delgada de polímeros elásticos que pueden adaptarse a la piel. Está equipado con un sensor de presión arterial y dos sensores químicos: uno que mide los niveles de lactato (un biomarcador del esfuerzo físico), la cafeína y el alcohol en el sudor, y otro que mide los niveles de glucosa en el líquido intersticial. El parche es capaz de medir tres parámetros a la vez, uno de cada sensor: presión arterial, glucosa y lactato, alcohol o cafeína. “Teóricamente, podemos detectarlos todos al mismo tiempo, pero eso requeriría un diseño de sensor diferente”, dijo Yin, quien también es Ph.D. estudiante en el laboratorio de Wang.
El sensor de presión arterial se encuentra cerca del centro del parche. Consiste en un conjunto de pequeños transductores de ultrasonido que se sueldan al parche mediante una tinta conductora. Un voltaje aplicado a los transductores hace que envíen ondas de ultrasonido al cuerpo. Cuando las ondas de ultrasonido rebotan en una arteria, el sensor detecta los ecos y traduce las señales en una lectura de presión arterial.
Los sensores químicos son dos electrodos que están serigrafiados en el parche con tinta conductora. El electrodo que detecta lactato, cafeína y alcohol está impreso en el lado derecho del parche; funciona liberando un fármaco llamado pilocarpina en la piel para inducir el sudor y detectando las sustancias químicas en el sudor. El otro electrodo, que detecta la glucosa, está impreso en el lado izquierdo; funciona pasando una corriente eléctrica suave a través de la piel para liberar líquido intersticial y midiendo la glucosa en ese líquido.
Uno de los mayores desafíos al hacer el parche fue eliminar la interferencia entre las señales de los sensores. Para hacer esto, los investigadores tuvieron que averiguar el espacio óptimo entre el sensor de presión arterial y los sensores químicos. Descubrieron que un centímetro de espacio funcionaba mientras mantenían el dispositivo lo más pequeño posible. Los investigadores también tuvieron que descubrir cómo proteger físicamente los sensores químicos del sensor de presión arterial. Este último normalmente viene equipado con un gel de ultrasonido líquido para producir lecturas claras. Pero los sensores químicos también están equipados con sus propios hidrogeles, y el problema es que si algún gel líquido del sensor de presión arterial sale y entra en contacto con los otros geles, causará interferencia entre los sensores. Entonces, en cambio, los investigadores usaron un gel de ultrasonido sólido, que encontraron que funciona tan bien como la versión líquida pero sin fugas.
El equipo ya está trabajando en una nueva versión del parche, una con aún más sensores. “Hay oportunidades para monitorear otros biomarcadores asociados con varias enfermedades. Estamos buscando agregar más valor clínico a este dispositivo”, dijo Sempionatto. El trabajo en curso también incluye la reducción de la electrónica para el sensor de presión arterial. En este momento, el sensor debe estar conectado a una fuente de alimentación y a una máquina de sobremesa para mostrar sus lecturas. El objetivo final es poner todo esto en el parche y hacer que todo sea inalámbrico.
por David | Abr 24, 2023 | BIOMEDICO
Un grupo de investigadores del Royal Melbourne Institute of Technology han diseñado una App para dispositivos iOs que es capaz de identificar Parkinson con una elevada precisión. La App Requiere que el usuario hable al micrófono del terminal pronunciando diversos fonemas que debe generarse desde el cuello, desde la boca y desde la nariz. A continuación emplea una técnica de aprendizaje automático (máquinas de vectores de soporte) para diferenciar entre Parkinson y pacientes sanos.
En la validación que han publicado han empleado un conjunto de 72 sujetos, 36 de los cuales son sanos y 36 de ellos padecen Parkinson. Los pacientes con Parkinson habían padecido la enfermedad en promedio durante 6,4 años, siendo probablemente esto una de las principales limitaciones de este estudio: no había pacientes que estuvieran en una etapa muy incipiente de la enfermedad. No obstante, el modelo de aprendizaje automático fue capaz de predecir con una precisión del 100% aquellos pacientes que tenían Parkinson.
por David | Abr 17, 2023 | BIOMEDICO
Investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW), en Sidney (Australia), han presentado recientemente un prototipo de dispositivo capaz de imprimir en 3D células vivas directamente en órganos internos. La tecnología se presenta en forma de brazo robótico blando, flexible y en miniatura.
“La bioimpresión en 3D permite colocar con precisión células vivas y biomateriales, creando complejas estructuras vivas en 3D que se asemejan mucho a los tejidos y órganos naturales para acelerar el proceso de curación/recuperación de daños en tejidos/órganos”, explicó el Dr. Thanh Nho Do, profesor titular de la Escuela de Postgrado de Ingeniería Biomédica de la UNSW.
El trabajo de los científicos ha dado como resultado una bioimpresora 3D diminuta y flexible que puede introducirse en el cuerpo como un endoscopio y aplicar directamente biomateriales multicapa a la superficie de órganos y tejidos internos; el dispositivo de prueba de concepto, conocido como F3DB, cuenta con un cabezal giratorio muy maniobrable que “imprime” la tinta biológica, unido al extremo de un brazo robótico largo, flexible y con forma de serpiente, todo lo cual puede controlarse externamente.
El equipo de investigadores afirmó que, con un mayor desarrollo y potencialmente en un plazo de cinco a siete años, la tecnología podría ser utilizada por profesionales médicos para acceder a zonas del interior del cuerpo de difícil acceso a través de pequeñas incisiones cutáneas u orificios naturales. El dispositivo ha sido probado dentro de un colon artificial, además han impreso en 3D diversos materiales con diferentes formas en la superficie de un riñón de cerdo.
“Las técnicas actuales de bioimpresión en 3D requieren que los biomateriales se fabriquen fuera del cuerpo, y su implantación en una persona suele requerir una extensa cirugía a campo abierto, lo que aumenta los riesgos de infección. Gracias a nuestra bioimpresora 3D flexible, los biomateriales pueden aplicarse directamente a tejidos u órganos diana con un método mínimamente invasivo”, comentó el Dr. Do.
La siguiente fase de desarrollo del sistema, para el que se ha concedido una patente provisional, incluye pruebas en animales vivos para demostrar su utilidad práctica.
Los investigadores también planean implementar funciones adicionales, como una cámara integrada y un sistema de escaneado en tiempo real que reconstruiría la tomografía tridimensional del tejido en movimiento dentro del cuerpo.
