martes, 28 de mayo de 2013

La primera mujer con el brazo biónico

Hola compañeros:
  
Aqui les dejo un articulo que encontre en: www.bioengineer.org
Se trata de la primera mujer que utiliza un brazo biónico
Espero que le sea de su gran interés.
 

Primera mujer con el brazo biónico

La primera vez que Claudia Mitchell pela un plátano con una sola mano, gritó. Pasaron varios meses después de que perdió su brazo izquierdo en el hombro en un accidente de motocicleta. Ella usó sus pies para mantener el plátano pelado y con la mano derecha. Se sentía como un mono.

"No fue un buen día," Mitchell, 26, recordó esta semana. "A pesar de que he logrado la misión, emocional era algo a tener en cuenta."
Ahora, Mitchell puede pelar un plátano en una postura menos simiesco. Todo lo que tiene que hacer es colocar el brazo izquierdo prótesis al lado del plátano y pensar agarrarlo. La mano mecánica se cierra alrededor de la fruta y ella está lista para despegar.
Mitchell, que vive en Ellicott City, es la cuarta persona - y la primera mujer - para recibir un brazo "biónico", que le permite controlar partes del dispositivo de sus pensamientos solo. El dispositivo, diseñado por médicos e ingenieros del Instituto de Rehabilitación de Chicago, funciona mediante la detección de los movimientos de un músculo del pecho que ha sido reconectados a los troncos de los nervios que una vez fueron a su ahora desaparecido extremidad.
Mitchell y la primera persona para conseguir un brazo biónico - un técnico de la línea eléctrica que perdió ambos brazos a una descarga eléctrica severa - demostrarán sus prótesis hoy en un evento de prensa en Washington. El Instituto de Rehabilitación de Chicago es parte de un esfuerzo multi-laboratorio, financiado con cerca de $ 50 millones de la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), para crear prótesis más útil y natural para amputados.
A partir de julio, 411 miembros de la fuerzas armadas sirviendo en Irak y 37 en Afganistán, han sufrido heridas que requieren amputación de al menos un miembro. (¿Cuántos participan perder brazos no se podía aprender de inmediato.) Mitchell pasó cuatro años en la Infantería de Marina, pero no perdió su brazo durante el servicio militar.
Algún día ella espera aumentar a una prótesis, aún en desarrollo, que le permita también a "sentir" con una mano artificial. Ella está lista para eso ahora.
El verano pasado, los cirujanos dieron el primer paso por el cableado de la piel por encima de su pecho izquierdo de manera que cuando el área es estimulada por los impulsos del brazo biónico, la piel se envía un mensaje a la región del cerebro que se siente "mano".
Brazos futuros también serán capaces de realizar movimientos más complicados. Hace poco pasó un tiempo en el hospital de Chicago probar un prototipo con seis motores, no sólo los tres de su actual prótesis. Se teóricamente le permitiría llegar a las cosas por la cabeza.
Pero incluso el dispositivo de primera generación "ha cambiado mi vida dramáticamente", dijo. "Yo lo uso para ayudar en la cocina, para la celebración de una cesta de la ropa, la ropa plegables - todo tipo de tareas diarias."
Para Todd A. Kuiken, de 46 años, un médico y un ingeniero biomédico, este es el último paso en su esfuerzo de 20 años para hacer un brazo artificial mejor. Durante ese tiempo, su laboratorio ha invertido cerca de $ 3 millones en investigación y desarrollo, con más de $ 2 millones de dólares aportados por los Institutos Nacionales de Salud.
El logro particular Mitchell es que sus obras prótesis con el pecho intacto. Con las versiones anteriores, los cirujanos quitan parte del tejido del pecho de manera que los electrodos en el brazo podría detectar mejor espasmos en los músculos del pecho reconectados. Pero eso habría sido particularmente deformantes.
Sin embargo, Kuiken dijo: "Esto es en gran medida un prototipo de dispositivo Tenemos una gran cantidad de humo en este laboratorio nos freír un montón de transistores..."
El brazo biónico hace uso de varias funciones del cuerpo humano que sería imposible crear desde cero. Por suerte, una persona que todavía los tiene, incluso después de sufrir una lesión tan grave como la pérdida de un brazo en el hombro.
Una de las características es la "corteza motora" del cerebro, donde las células que controlan los músculos voluntarios residen. Los millones de células nerviosas que "conducir" el brazo y la mano se mantienen después de la amputación. Cuando un amputado pretende mover su mano faltante, las células de fuego y enviar impulsos a la médula espinal y los nervios a que terminan en el muñón.
Estos nervios son enormes conductos eléctricos llenos de decenas de miles de fibras que transportan una gran variedad de información. Algunos son los nervios motores que dicen los músculos para moverse. Algunos son los nervios sensoriales, que lleva los impulsos detrás de la mano hasta el cerebro, donde la información se puede interpretar como el tacto, la temperatura, la presión y el dolor.
En preparación para el brazo biónico, Kuiken y sus colegas quirúrgicos primera recrear un panel de control biológico de una mano en el pecho del amputado. Ellos usan músculo y la piel que puede ser sacrificado - o, más precisamente, secuestrado - para ese propósito.
Cortan los nervios a dos músculos del pecho, el pectoral y serrato, en un punto donde los nervios se han diversificado para ir a diferentes partes de los músculos, pero lejos "aguas arriba" del punto en el que los nervios se dividen en pequeñas fibras que se unen al individuo haces de fibra muscular.
Luego cosen los muñones de los nervios grandes que una vez fueron al brazo y la mano de los extremos cortados de los nervios del músculo del pecho. En la misma operación, los nervios que transportan la sensación de la piel sobre el músculo pectoral también se cosen en los nervios del brazo.
Durante varios meses, los nervios del brazo crecen hacia abajo la vaina de las fibras motoras y se unen a los músculos. (De manera interesante, el amputado ayuda a este proceso por el mentalmente "ejercer" la mano que faltan, que ayuda a promover una conexión nervio-músculo firme.) Al mismo tiempo, los nervios sensoriales crecen hacia abajo las vainas y sensoriales en la piel.
Si todo va bien, una persona que se queda con los músculos del pecho que tic en diferentes lugares, en respuesta a pensamientos como "doblar la muñeca hacia atrás", "mover el pulgar" y "apretarse los dedos". La persona también termina con un parche de piel de aproximadamente el ancho de una pelota de béisbol que cuando acarició, se calienta o se pincha, se siente como una mano en lugar de parte del tórax.
El brazo biónico hace uso de esta hazaña de la alquimia anatómica.
La prótesis se sujeta en el muñón del hombro y el torso de una manera que posiciona electrodos sobre las regiones de los músculos del pecho que están respondiendo a diferentes "Instrucciones de mano." Esos electrodos, a su vez, están conectados a un ordenador y luego a los motores en el antebrazo y la mano del dispositivo.
Cuando el amputado dice a los dedos para cerrar la parte designada de las contracciones del músculo pectoral o serrato y el electrodo sobre detecta la señal, activando el motor adecuado.
En el futuro, los electrodos en la mano enviarán señales toque el brazo a la piel del pecho, que enviarlos al cerebro, donde se perciben como sensación.

Espero que lo hayan disfrutado.
Nos vemos en el siguiente post.
  
Stephanie.F.

domingo, 26 de mayo de 2013

Galectina-1, una molécula clave en cáncer

Una de las páginas que más visito es: http://www.ingbiomedica.com. Que tiene temas super interesantes de los avances tecnologicos y médicos.

Les dejo a continuación uno de estos temas que quisiera compartir con ustedes.

Galectina-1, una molécula clave en cáncer

Las evidencias se acumulan en su contra. En un gran número de cánceres se encontró que las células tumorales producen cerca de diez veces los niveles normales de Galectina-1 (Gal-1) y usan esta proteína para desarrollarse, hacer metástasis y evitar que el organismo las elimine. “Durante los últimos diez años encontramos que, a grandes rasgos, Gal-1 favorece todos los mecanismos que tienen que ver con el crecimiento tumoral: les permite escapar del sistema inmune, crear vasos nuevos – angiogénesis – y migrar para formar metástasis”, explica Gabriel Rabinovich, investigador principal en el Instituto de Biología y Medicina Experimental (IBYME, CONICET-FIBYME), en Argentina, y director del equipo de investigaciones. 
 Los resultados obtenidos en sus trabajos permitieron al grupo encarar el desarrollo de anticuerpos que ‘neutralicen’ a Gal-1 y, de esta forma, frenar el avance del tumor.
Para actuar, la proteína se une a las moléculas de azúcares que recubren las células blanco y, a través de esta interacción, activa diferentes respuestas dentro y fuera de las células. “Gal-1 actúa sólo como una suerte de mensajero: cuando se une a los azúcares de ciertas células las ‘duerme’ mientras que a otras las ‘activa’. Pero no es quien decide el efecto que causa, sino que esa información está codificada en los azúcares de membrana”, grafica Rabinovich. 
J. Silvio Gutkind, jefe del departamento Cáncer Oral y Faríngeo del Instituto Nacional de Salud (NIH) de Estados Unidos, explica que los estudios muestran que “estos azucares no ‘decoran’ la superficie celular, sino que funcionan como un código que usan las células para comunicarse y que es leído y descifrado por diferentes moléculas, como las galectinas”. 
Por ello, conocer que proteínas como Gal-1 van a tener diferentes efectos según con qué azúcar de membrana interactúe permite diseñar diferentes propuestas de tratamiento. En todo el mundo, la glicobiología –el estudio de la estructura y función de los azúcares y sus proteínas de unión – está adquiriendo cada vez mayor relevancia.
Cuando un grupo de células cancerígenas comienza a proliferar demandan más nutrientes y oxígeno, y necesitan crear nuevos vasos sanguíneos – un proceso llamado angiogénesis – para que transporten los insumos necesarios. 
En octubre de 2012 el equipo de Rabinovich publicó en la tapa de The Journal of Experimental Medicine, un estudio donde se describe el rol de Gal-1 en la angiogénesis asociada al Sarcoma de Kaposi, un tipo de tumor vascular frecuente en pacientes inmunosuprimidos o con HIV. 
“Gal-1 se une a los azúcares de superficie de las células endoteliales – aquellas que recubren la cara interna de los vasos – y al activarlas las hace proliferar y ramificarse para crear nuevos vasos”, comenta Diego Croci, becario postdoctoral del CONICET en el IBYME y primer autor del trabajo. 
Así, el tumor logra nutrirse y recibir oxígeno para seguir creciendo. Pero hay un aspecto más: las células tumorales utilizan también estos nuevos vasos para ingresar al torrente circulatorio y migrar a otras zonas del cuerpo para hacer metástasis. 


En 2004 una investigación publicada por el grupo de Rabinovich en Cancer Cell demostró que los tumores expresan y liberan Gal-1 a medida que se hacen más invasivos, más metastáticos y que los niveles producidos eran muy superiores a los de una célula normal. 
En otros dos trabajos publicados en Nature Immunology en 2007 y 2009 el mismo equipo demostró los mecanismos íntimos de este efecto pro-tumoral y observó que Gal-1 actúa “uniéndose en forma específica a los azúcares en la superficie de los linfocitos Th1 y Th17, células que atacan específicamente al tumor. Pero además se adhiere a las células dendríticas, que son la primer barrera de defensa y esto evita que se active la respuesta de células T”, dice Rabinovich. 
Sumados, estos efectos llevan a que se desencadene una cascada de señales que mata a los linfocitos en el momento que están más activados y decididos a atacar al tumor. Así, las células cancerígenas reducen o eliminan la respuesta del organismo orientada a destruirlas y el tumor puede crecer sin ser atacado por el cuerpo. 
Además del trabajo de The Journal of Experimental Medicine, dos trabajos del equipo fueron portada de la revista Cancer Research de enero y febrero de este año, donde se analiza el papel de Gal-1 en cáncer de próstata y de mama, respectivamente. 
En el primero Diego Laderach, Daniel Compagno y Lucas Gentilini encontraron que en este tipo de tumores es la galectina más producida por las células cancerígenas, que aprovechan su función angiogénica para crecer y promover la progresión del tumor. 
En el segundo, Mariana Salatino y Tomas D’Alotto mostraron que al ‘silenciar’ el gen de Gal-1 reducía significativamente el crecimiento del tumor y el número de metástasis en pulmón a través de la modulación de un tipo celular llamado células T regulatorias. 
Los resultados de más de 10 años de investigación en Gal-1 y cáncer del laboratorio de Rabinovich permiten orientar la búsqueda y desarrollar nuevos fármacos o mecanismos que bloqueen a la proteína. Los datos preliminares muestran que, cuando se inhibe su síntesis o se remueve del sistema, los tumores frenan su crecimiento y dejan de hacer metástasis. 
“El estudio que realizamos con Sarcoma de Kaposi es el primero que plantea como herramientas anticuerpos monoclonales específicos para poder bloquear a Gal-1. Y los resultados son muy alentadores”, explica Rabinovich, “aunque no lo cura, logramos mantener a raya al tumor, suprimir su crecimiento, e inhibir la angiogénesis en un 85 por ciento de los casos”. 
Para Gutkind, el desarrollo de este tipo de anticuerpos monoclonales supone un avance terapéutico en dos sentidos. “Tendría una acción dual: por un lado inhibiría la angiogénesis y por el otro aumentaría el número de linfocitos T antitumorales, que pueden reconocer y potencialmente eliminar diferentes tipos de células cancerosas”, concluye.

Espero que lo hayan disfrutado
 
Stephanie.F.



¿Qué es la Ingeniería Biomédica?


Muchas veces no preguntamos en realidad que es la Ingenieria Biomedica, y es en esta pregunta donde nació la idea de crear este espacio. Para simplemente dar a conocer un poquito más sobre que esta carrera y la gran importancia que ocupa en nuestras vidas.
 

La ingeniería biomédica integra los conocimientos propios de la medicina y la ingeniería. El resultado obtenido de esta fusión, normalmente no puede ser encasillado dentro de la estructura de cada área del conocimiento por separado.
Son muchas las definiciones que se pueden dar sobre ingeniería biomédica; una de las más aceptadas es la emitida por el Committee of the Engineers Joint Council de los Estados Unidos en 1972, según la cual "la ingeniería biomédica es la aplicación de los conocimientos recabados de un fértil cruce entre la ciencia ingenieril y la ciencia médica, tal que a través de ambas, pueden ser plenamente utilizados para el beneficio del hombre".

Frecuentemente, la ingeniería biomédica es a su vez confundida con la bioingeniería, y a propósito de esto, una definición de Heinz Wolf en 1970, ayuda a establecer la clara diferencia: "la bioingeniería consiste en la aplicación de las técnicas y las ideas de la ingeniería a la biología. El gran sector de la bioingeniería que se refiere especialmente a la medicina, puede llamarse más adecuadamente ingeniería biomédica".
Otra definición comúnmente aceptada es que la ingeniería biomédica es la disciplina que estudia el quehacer humano y a través de la aplicación directa de las ciencias exactas, la lógica, la creativa y el diseño, a los problemas médicos, con equipos, instrumentación, prótesis y órganos inteligentes, mejora de la calidad de vida de las personas.
 
 
Objeto de estudio

El objeto de estudio de la ingeniería biomédica es el ser humano, su comportamiento fisiológico, anatómico y bioquímico normal, para al enfrentarse a cualquier anormalidad, proponer una solución tecnológica de tipo informático, mecánico o electrónico que pueda contribuir a solucionar el problema, o por lo menos, a mejorar la calidad de vida de quien lo padece. 



Perfil profesional

El Ingeniero Biomédico adquiere competencias, que lo hacen capaz de responder a las necesidades actuales y futuras que los adelantos tecnológicos e informáticos, implementados al servicio de las ciencias de la salud requieren.

Sus habilidades y conocimientos están encaminados a facilitar procesos tecnológicos, para diagnóstico y tratamiento médicos, optimizando las relaciones costo/beneficio, buscando alcanzar una alta calidad, acordes con las reglamentaciones y estándares nacionales e internacionales.

El Ingeniero Biomédico, es un profesional, con conocimientos fundamentales en física, química, matemáticas, bioquímica, fisiología, biofísica y biomecánica, dirigidos a su aplicación en la ingeniería, con saberes adecuados en electrónica digital, informática, automática e ingeniería clínica, y capacidades profundas en bioinstrumentación y biomecánica orientados al diseño.

Perfil ocupacional

El Ingeniero Biomédico puede desempeñarse como investigador y diseñador de nuevos equipos biomédicos, consultor en la gestión de tecnologías biomédicas, gerente, asesor técnico o ingeniero de proyectos en la modernización del equipamiento tecnológico de hospitales, jefe del departamento de mantenimiento en instituciones hospitalarias, supervisor e instructor del personal médico y paramédico en su área de competencia, jefe del departamento de ingeniería clínica, gerente o promotor comercial para las empresas productoras o comercializadoras de equipos médicos, asesor de instituciones hospitalarias para la implantación y supervisión de las normas nacionales e internacionales de bioseguridad y las que regulan el uso del equipamiento tecnológico biomédico. También puede desempeñarse como docente universitario en áreas afines a la ingeniería biomédica. 


¿Por qué estudiar Ingeniería Biomédica?

Desde mediados de los años 50 del siglo pasado, tanto en Estados Unidos como en Europa, la creciente complejidad de los instrumentos, de los métodos de medición e incluso de la interpretación de datos obtenidos, ha significado para los hospitales la necesidad de contar con ingenieros biomédicos, con frecuencia jugando papeles complementarios al del médico en los equipos clínicos y trabajando paralelamente con todo el personal de salud que tiene la responsabilidad de velar por el bienestar de la comunidad.

La ingeniería biomédica se perfila como una carrera emergente, con un gran campo de acción no solamente en nuestro país sino alrededor del mundo. Esta necesidad de ingenieros biomédicos se agrava por la poca oferta de programas en esta área, capaces de formar ingenieros con competencias específicas.

Espero que lo hayan disfrutado y se hayan enamorado de esta hermosa carrera como loe estoy yo.
Nos vemos en el siguiente post.

Stephanie.F.