Nanotecnología y prótesis
Una primera lectura posiblemente nos orientaría al mundo de la ciencia-ficción. Pero nada más lejos de la realidad. Todavía estamos lejos de reemplazar miembros amputados por prótesis de elevado nivel tecnológico que nos proporcionen la misma funcionalidad que dicho miembro original, pero los avances en nanotecnología han derivado (y derivarán mucho más en un futuro) en beneficios importantes en cuanto a calidad de vida se refiere. La Unión Europea pretende liderar esta revolución nanotecnológica aplicada al mundo de la medicina. Es relativamente famoso el caso de la rodilla artificial creada por los investigadores de Biomechatronics Group, combinando avances en la investigación de nanomateriales con la microelectrónica para crear una prótesis mucho más compleja y funcional que las habituales piezas de metal que se implantan en nuestros días. Esta “rodilla nanotecnológica” es capaz de aprender los pasos del usuario sobre la marcha, adaptándose a cada situación, gracias a la capacidad del microprocesador, que posee cualidades tales como una poderosa resistencia mecánica y a agresiones químicas (teniendo en cuenta que debe ser implantado en el interior del organismo humano) gracias a las propiedades de los nanomateriales que lo componen.
Estas ventajas también se argumentan con otros factores. Gracias a las características de los nanomateriales, se estimula en mayor medida el crecimiento del tejido óseo, lográndose así una mejor adhesión de la prótesis implantada. Está demostrado que este crecimiento celular favorecido está directamente relacionado con la alineación en paralelo de nanotubos de carbono y filamentos, que imita a la perfección a las fibras de colágeno e hidroxiapatita de los huesos reales. Para conseguir dicha alineación, se aplican corrientes eléctricas de magnitud adecuada.
Pero el sueño llega aún mas allá. No sólo zonas puramente mecánicas, como articulaciones o extremidades, pueden ser reemplazadas: en una aproximación científica a la religión, estamos más cerca que nunca de devolver la vista a un ciego. El “Cornea Engineering Project”, financiado también por la UE, ha emulado los ya conseguidos logros estadounidenses de crear una córnea humana artificial tridimensional. El colágeno, que compone el 16% de la córnea, puede ser reemplazado por nanotubos, como se ha mencionado antes. Hasta hace poco, el gran problema de las córneas sintéticas era el alto grado de rechazo que sufrían por parte de los tejidos colindantes. Afortunadamente, el trabajo, investigación y esfuerzo realizados han dado sus frutos reduciendo estos riesgos a porcentajes mínimos (gracias a los avances en nanotecnología y propiedades de los nanomateriales). Es destacable el área de la córnea externa, que ha sido reproducida ya por completo y de forma totalmente satisfactoria.
Ni siquiera zonas tan complejas como el corazón humano se libran del “ataque” de la nanotecnología, mediante micromáquinas denominadas angiochips.
El cuerpo humano posee células que estimulan el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos, necesarios para reemplazar a los que mueren o son dañados por infartos, trombos, coagulaciones… Esas células forman “semillas” de vasos sanguíneos que una vez desarrollados son transplantados gracias a la acción de esos angiochips, suponiendo todo ello un incalculable avance en la angiogénesis terapéutica, es decir, el uso terapéutico de agente biológicos, materiales bioactivos o condiciones del medio ambiente (o en este caso, empleo de nanotecnología) para estimular el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos.
Aún quedan problemas por subsanar, pero es innegable el salto cualitativo que ha supuesto la incorporación de estas técnicas al mundo de la medicina.
Tags: angiochips, córnea humana artificial, miembros amputados, mundo de la medicina, nanotecnología, nanotubos de carbono y filamentos, prótesis, rodilla artificial, vasos sanguíneos
Sindicación
2007-04-06 a las 6.52 pm
a mi me parece muy buena idea, aunque no la habia escuchado hasta ahora, porfín se está trabajando a esa escala en medicina, utilizando materiales orgánicos como pueden ser los monotubos de carbono en lugar de los metales y plásticos a los que nos tienen acostumbrados, sería buena idea usarlos también en transplantes para evitar el rechazo que suele ocurrir en estos casos, parece bastante intuitiva la idea de alinear monotubos con las fibras del cuerpo humano, la tecnología en última instancia está tendiendo cada vez más a imitar a la naturaleza en todos sus ambitos, por ahí está el camino, 3000 millones de años de evolución nos lo aseguran, he leido que también existe otro método para la alineación de los monofilamentos pero no lo he encontrado, en un futuro se podrán regenerar brazos enteros así porque el material no es ajeno al cuerpo, se va adaptando y reemplazando por hueso real, en lo que ayudan estos nanotubos, como en lo de la cornea q sustituyen los polímeros de síntesis por proteinas humanas recombinadas cultivadas.
http://www.sochiof.cl/nov_med19.htm
http://www.euroresidentes.com/Blogs/avances_tecnologicos/2004/11/nanotecnologa-en-la-medicina.htm
http://www.unex.es/unex/servicios/comunicacion/archivo/2005/022005/110202005/art1/view
2007-04-09 a las 12.10 pm
Sin duda es una gran noticia:
Se ha desarrollado una prótesis transfemoral magnetorheológica de rodilla que se adapta automáticamente y facilita el paso del amputado, usando sólamente la detección local de la fuerza de la rodilla, el esfuerzo de torsión, y la posición, humedeciendo con un fluido magnetorheológico la zona afectada. Para determinar los efectos clínicos de la prótesis adaptable de rodilla, los datos cinemáticos del paso fueron recogidos en cuatro amputados transfemorales unilaterales. Usando la prótesis de rodilla adaptable y una prótesis convencional (no-adaptable), evaluaron la cinemática del paso en zonas afectadas y no afectadas. Se compararon los resultados para 12 casos normales de edad, peso, y altura; encontrando que la rodilla adaptable controla con éxito la postura y permite al amputado experimentar una flexión biológica realista y temprana de la rodilla a la postura. Además, la prótesis de rodilla adaptable fuerza un ángulo máximo de flexión de oscilación hasta un límite biológico aceptable. Estos resultados indican que un esquema adaptable de control y una detección mecánica local son todo lo que los amputados requieren para caminar con un nivel creciente de realismo biológico comparado con los sistemas prostéticos mecánicamente pasivos y en estos aspectos se están centrando las investigaciones.
El artículo: http://biomech.media.mit.edu/research/pro3_1.htm
Un paciente caminando con esta revolucionaria prótesis:
http://biomech.media.mit.edu/images/pro_3/knee_still.jpg
Para más información sobre rodillas biónicas y las increíbles prestaciones de esta nueva tecnología podéis consultar la web de la ADAEPIS:
http://www.amputados.com/index.php?option=com_mtree&task=report&link_id=49&Itemid=99999999
o la página web del fabricante: http://www.ossur.com/pages/2734
2007-04-10 a las 4.59 pm
Una de las aportaciones que más impresionante me parece son los mencionados angiochips o “angiogenesis assist devices”
(Dispositivo de ayuda a la angiogénesis)
(http://www.openj-gate.com/abstract.asp?articleid=753430),
que como indican en el enlace que mencionas (http://www.sciam.com/article.cfm?articleID=000F0017-876B-1C61-B882809EC588ED9F)
se llevan investigando desde el año 2000, es una maravilla pensar que se pueda empezar a reparar el daño causado por un ataque al corazón, pese a que no se puede reconstruir el tejido para que quede como estaba antes, sí se puede conseguir que lata de nuevo.
Y, aunque como podemos ver (http://66.102.9.104/search?q=cache:8s8vFVDRkLYJ:www.biosci.ohio-state.edu/~biophys/data/f/cv_moldovan.pdf+Nicanor+I.+Moldovan%3B+Mauro+Ferrari&hl=en&ct=clnk&cd=2&gl=es), sigue desarrollando esta investigación
y tiene la patente provisional desde 2004, Moldovan y su equipo ya advirtieron que esta nueva técnica se demoraría varios años en aplicarse.
(http://www.cubasolidarity.net/infomed/www.infomed.sld.cu/aldia/diaria.html)
Eso sí, me pregunto si estos descubrimientos tardan en aplicarse por su complejidad (enorme, es de suponer) o por falta de fondos.
2007-04-19 a las 7.14 pm
En medicina se utiliza la nanotecnología, por ejemplo, para la fabricación de cementos en odontología. El tamaño micrométrico de los huecos del esmalte de los dientes hace que las nanopartículas en los cementos se introduzcan en estos huecos ayudando en gran medida a fortalecer la adhesión.
http://www.dentsply.es/P&B/p&bnt.htm
Por otro lado, como “recipientes contenedores” se utilizan la nanotecnología para la construcción de nanocápsulas y nanoesferas rellenas de un determinado fármaco.
Este método puede permitir que el fármaco sea asimilado por vías que no son las usuales
En oftalmología se ha logrado que la superficie del ojo, que no absorvería un determinado fármaco sí que lo hiciese cuando dicho fármaco sea nanoencapsulado con un cierto polímero.
http://www.oftalmo.com/seo/archivos/articulo.php?idSolicitud=812&numR=3&mesR=3&anioR=2001&idR=43
La nanoencapsulación también puede permitir que el fármaco sea liberado más lentamente. Esto se hace con algunos cementos en odontología, de modo que tras una intervención irá liberando analgésicos al ritmo adecuado para que en ningún momento sientas dolor.
http://www.madrimasd.org/biotecnologia/Informes/Downloads_GetFile.aspx?id=6386