IMÁGENES DE MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA DE CÉLULAS LÍQUIDAS EN 3D

La microscopía electrónica reveló un mundo que existe a escalas más pequeñas que la longitud de onda de la luz. Los avances en este campo han permitido a los científicos visualizar cada vez más objetos y procesos, pero en realidad ver células vivas en 3D y dentro de un entorno líquido ha sido imposible.

Un equipo de investigadores de la Universidad Penn State, ubicada en Filadelfia, Pensilvania, EE.UU., Virginia Tech y una compañía llamada Protochips, han desarrollado un sistema que permite utilizar un microscopio electrónico para visualizar volumétricamente las células vivas y los sistemas biológicos que existen en un líquido.

"Con esta tecnología que desarrollamos en colaboración con Protochips, los científicos podrían analizar las interacciones huésped-patógeno, ver cómo se introduce un virus en una célula y observar cómo se producen los mecanismos moleculares en tiempo real", dijo Deborah Kelly, profesora de ingeniería biomédica en Penn State. y el investigador principal del estudio que aparece en Nano Letters. "El trabajo representa la primera tomografía computarizada a nanoescala del mundo en un entorno líquido".

Usando el nuevo sistema, el equipo pudo ver cómo interactúan un virus y las bacterias que infecta en su entorno típico. El estudio inicial ya ha proporcionado algunas nuevas ideas sobre el funcionamiento del virus bacteriófago, lo que podría conducir a nuevas técnicas para atacar las cepas bacterianas resistentes a los antibióticos.

Anteriormente, la microscopía electrónica de células líquidas solo permitía imágenes 2D, pero el nuevo enfoque crea cortes de imágenes que se juntan y se procesan usando una computadora. "Utilizamos una rejilla de cobre recubierta con una capa de carbono y la cubrimos con un chip de nitruro de silicio", agregó el autor principal William Dearnaley. "Hay una ventana en el chip y pipeteamos la muestra de líquido entre las dos capas".

Gracias a su diseño universal, el nuevo dispositivo funciona con casi cualquier microscopio electrónico y puede adaptarse para obtener imágenes de una variedad de objetivos. Los investigadores esperan que pronto puedan ver cómo las moléculas del fármaco ingresan y atacan las células cancerosas, potencialmente utilizando este conocimiento para diseñar rápidamente nuevos fármacos. MH

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TRANSPORTACIÓN DE MEDICAMENTOS A TRAVÉS DE BARRERA HEMATOENCEFÁLICA

La mayoría de las drogas, materiales genéticos y otros agentes terapéuticos son muy difíciles de usar dentro del cerebro debido a la barrera hematoencefálica. Ha habido intentos de usar ultrasonido y microburbujas para crear pasajes temporales a través de la barrera, incluso como una posible terapia para la enfermedad de Alzheimer, pero este enfoque no es fácil ni ideal.

Investigadores de la Universidad de Newcastle en el Reino Unido han usado un péptido (cadena de aminoácidos) para crear nanopartículas cargadas de drogas, aproximadamente del tamaño de virus, que pueden atravesar de manera autónoma la barrera hematoencefálica. Las nuevas partículas pueden cargarse con terapias basadas en ácidos nucleicos, del tipo que ya están en desarrollo, así como medicamentos, péptidos, agentes de imagen y otros compuestos. Las nuevas nanopartículas no sólo atraviesan la barrera hematoencefálica, sino que también pueden proteger su carga, que de otro modo no podría sobrevivir al viaje al tejido objetivo.

Para fabricar las nuevas nanopartículas, el equipo de Newcastle utilizó un componente peptídico de un virus que puede ingresar al cerebro, llamado bacteriófago filamentoso fd. Lo cambiaron ligeramente para satisfacer sus necesidades y, al agregarle agua, pudieron formar sus nanopartículas. Al probarlos en ratones, demostraron que las nanopartículas atravesaron con éxito la barrera hematoencefálica y pudieron acercarse a las células neuronales y de microglia en el cerebro. Las pruebas iniciales no mostraron toxicidad obvia, por lo que existe la esperanza de que las nuevas partículas pronto ayuden a administrar nuevas terapias para los trastornos cerebrales. MH

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DISPOSITIVO MICROFLUÍDICO PARA DIAGNÓSTICO RÁPIDO DE ENFERMEDAD DE LYME

Investigadores de la Universidad de Columbia en el Estado de Nueva York, EE. UU. han desarrollado un dispositivo microfluídico que puede diagnosticar la enfermedad de Lyme en tan sólo 15 minutos. El dispositivo es particularmente preciso para identificar biomarcadores de anticuerpos que están presentes durante la etapa inicial de la enfermedad de Lyme, lo que aumenta la esperanza de que pueda ser útil para detectar casos de infección temprana en el consultorio de un médico, lo que lleva a un tratamiento oportuno.

La enfermedad de Lyme, que se transmite por garrapatas infectadas, es increíblemente común, y si no se trata, puede provocar síntomas neurológicos y cardíacos graves. La enfermedad es difícil de detectar, ya que muchos de los primeros síntomas son similares a los que se encuentran con otras afecciones.

El diagnóstico y el tratamiento temprano de la enfermedad es importante para lograr buenos resultados para el paciente, pero las pruebas de diagnóstico actuales requieren tanto un ELISA como una transferencia Western, que son engorrosos, requieren un tiempo para realizarse y requieren especialistas de laboratorio capacitados. Además, la precisión de estas pruebas para identificar los primeros casos de enfermedad de Lyme es bastante pobre.

"Nuestros hallazgos son los primeros en demostrar que el diagnóstico de la enfermedad de Lyme se puede llevar a cabo en un formato microfluídico que puede proporcionar resultados cuantitativos rápidos", dijo Sam Sia, investigador involucrado en el estudio. "Esto significa que nuestra prueba podría usarse fácilmente directamente en el consultorio de un médico, evitando tener que enviar las muestras a un laboratorio que necesita al menos un par de horas, si no días, para obtener los resultados de la prueba". MH

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TERAPIA DE LUZ PARA TRATAR ENVENENAMIENTO POR MONÓXIDO DE CARBONO

El monóxido de carbono (CO) es una de las sustancias más comunes por las cuales las personas son envenenadas. No tiene olor y es invisible a simple vista, pero puede causar graves daños a los tejidos y provocar la muerte. Los pacientes que ya han sufrido un daño pulmonar significativo debido a la inhalación de CO con demasiada frecuencia no responden lo suficiente al oxígeno puro. Investigadores del Hospital General de Massachusetts, EE. UU. han demostrado que un nuevo dispositivo que trata la sangre del paciente con luz visible funciona mejor que la terapia de oxígeno estándar de atención.

La investigación, hasta ahora realizada en ratones de laboratorio, utiliza un oxigenador de membrana extracorpórea para hacer brillar la luz a través de la sangre extraída y devuelta a los animales. Se sabe desde hace más de un siglo que la luz puede romper el enlace de CO, eliminando efectivamente la molécula mientras deja el oxígeno intacto, pero sólo ahora este fenómeno finalmente se ha utilizado en la práctica. Los ratones tratados mostraron niveles mucho más altos de eliminación de CO en comparación con un grupo de control, y aquellos con daño pulmonar sobrevivieron en mayor número.

“Cuando la intoxicación por CO se asocia con una lesión pulmonar, el tratamiento actual con oxígeno puro es ineficaz y, a veces, incluso peligroso. Si el desarrollo de nuestra tecnología para animales y humanos más grandes es exitoso, esto puede representar un tratamiento alternativo único para individuos envenenados con CO con lesión pulmonar concurrente ”, dijo el primer autor del estudio, Luca Zazzeron, MD, investigador clínico en anestesia en MGH. MH

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SENSORES DE SUDOR AYUDAN A PREDECIR ARREBATOS EN NIÑOS AUTISTAS

Los niños con autismo pueden volverse rebeldes y agresivos, a menudo sin advertencias para quienes los rodean. Tales arrebatos también pueden ser emocionalmente difíciles para la familia y los cuidadores, no sólo para los niños, y planificar eventos e ir a lugares públicos es un gran desafío. Tener un poco de advertencia sobre el empeoramiento del estado mental de un niño autista puede ayudar a mitigar e incluso prevenir arrebatos.

Usando el monitor de muñeca Q-Sensor de Affectiva, una compañía con sede en Cambridge, Massachusetts, EE. UU. los investigadores de la Universidad de Missouri han podido identificar niveles elevados de actividad electrodérmica como un indicador bastante bueno de conductas de empeoramiento en niños autistas.

En el estudio participaron ocho niños con casos graves de trastorno del espectro autista que usaron los sensores Q en sus muñecas o tobillos, dependiendo de la cooperación. Fueron monitoreados y su comportamiento analizado y clasificado en términos de la gravedad de los arrebatos.

Se descubrió que la mayor actividad electrodérmica de los niños, que es indicativa de un aumento en los niveles de sudor, estaba presente el 60% del tiempo antes de los malos casos de comportamiento. "Un aumento en la actividad electrodérmica nos dice que el cuerpo del individuo está reaccionando fisiológicamente a algo estresante, que podría ser su estado interno, algo en el ambiente o una combinación de ambos", dijo Bradley Ferguson, el investigador principal de El estudio aparece en la revista Frontiers in Psychiatry. "Si se notifica a los padres o cuidadores con anticipación que los niveles de estrés de sus hijos están aumentando, podrían tener la oportunidad de intervenir y reducir la situación antes de que ocurran conductas problemáticas".

Investigaciones similares fueron realizadas recientemente por la Northeastern University, en Boston, Massachusetts, EE. UU. que incluyó algunos parámetros más, incluidos la frecuencia cardíaca y el movimiento corporal. Usando un algoritmo predictivo, el equipo de Northeastern logró una precisión del 84% en la predicción de arrebatos. Ambos estudios involucraron a menos de dos docenas de personas, por lo que será necesaria más investigación. Sin embargo, pronto podremos ver a niños autistas usando relojes inteligentes que realmente funcionan para ayudar a sus padres a controlar sus malos comportamientos. MH

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NUEVO MICROESTIMULADOR INTERSTIM TINY DE MEDTRONIC

Medtronic ha solicitado la aprobación de la FDA para su neuroestimulador InterStim Micro y los cables de MRI InterStim SureScan que lo acompañan. El dispositivo recargable ofrece terapia de neuromodulación sacra para tratar afecciones como vejiga hiperactiva, incontinencia fecal, retención urinaria sin obstrucciones e incontinencia de urgencia urinaria. Junto con el InterStim Micro, los nuevos cables permiten a los pacientes con el sistema implantado recibir escáneres de resonancia magnética de forma segura, con ciertas precauciones.

La estimulación sacra implica señales de modulación que pasan entre el cerebro, el intestino y la vejiga, mejorando el rendimiento de los músculos subyacentes. Debido a que el nuevo implante es 80% más pequeño que el disponible actualmente, y sin recarga, InterStim II, el InterStim Micro es más cómodo de usar. También debería funcionar durante 15 años sin necesidad de cirugía de reemplazo.

"La presentación de la FDA para los cables InterStim Micro y SureScan MRI es un hito importante para Medtronic y un salto adelante en nuestra historia de 20 años de liderazgo en neuromodulación sacra", dijo Brooke Story, vicepresidente y gerente general de Pelvic Negocio de salud y terapias gástricas en Medtronic. "Nuestro objetivo final es proporcionar tratamientos seguros y efectivos a los pacientes afectados por disfunción de la vejiga y el intestino, y asegurarnos de que tengan la opción de elegir la terapia más adecuada para su situación única". MH

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RESONANCIA MAGNÉTICA DE BAJA POTENCIA PARA REDUCIR COSTOS

Las resonancias magnéticas clínicas modernas generalmente tienen intensidades de campo magnético de 1.5 o 3.0 Tesla. Estos son imanes bastante potentes y es la razón por la que estos dispositivos son muy caros. Si bi

en estas fortalezas han sido estándar durante mucho tiempo, el hardware y el software internos más allá de los imanes han mejorado constantemente.

Investigadores afiliados a los Institutos Nacionales de Saluden los EE. UU. han trabajado con un equipo de Siemens para ver de lo que es capaz una resonancia magnética moderna, que funciona con una fuerza menor. Puede tener sentido construir resonancias magnéticas más débiles para que sean más asequibles para más instalaciones, así como ampliar el acceso a imágenes de resonancia magnética intraoperatoria para cirugías.

Los investigadores utilizaron un Siemens MAGNETOM Aera, normalmente un escáner de 1.5T, que fue atenuado a .55T, de lo contrario, el sistema aprovechaba todas las optimizaciones internas que se utilizan para aumentar la fidelidad de las imágenes. El equipo empleó voluntarios sanos y personas con enfermedades pulmonares, para evaluar la diferencia en la salida del escáner en comparación con el mismo escáner 1.5T.

Se descubrió que se podían detectar quistes pulmonares y la anatomía circundante en aquellos con linfangioleiomiomatosis. Curiosamente, el oxígeno inhalado funcionó de manera bastante efectiva y mucho mejor que con las IRM más potentes, como un agente de contraste fácil de usar. Quizás la resonancia magnética de baja potencia puede ser una excelente modalidad de imagen para afecciones pulmonares. MH

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DEXCOM G6 PRO CON MODO CIEGO PARA DIABÉTICOS

Dexcom obtuvo la aprobación de la FDA para su sistema de glucometría continua Dexcom G6 Pro, diseñado para ser utilizado por médicos con sus pacientes, ofrece un nuevo modo "cegado" que permite a ocultar las lecturas de glucosa en vivo. Usando esta capacidad, se pueden revisar los datos de glucometría y proponer cambios de estilo de vida a los pacientes después de un período de prueba de hasta 10 días, mientras tanto, éstos no tienen que preocuparse por lo que está leyendo su glucómetro y, por lo tanto, no tomarán decisiones potencialmente peligrosas por su cuenta. El modo ciego es opcional y los médicos pueden elegir cómo quieren manejar a cada paciente según sus necesidades y estilos de vida únicos.

El dispositivo se puede usar con pacientes tan jóvenes como de dos años. Presenta muchas de las capacidades del Dexcom G6, incluidas alarmas, fácil aplicación y un transmisor de arranque automático. La compañía planea ponerlo a disposición a principios de 2020.

"Dexcom G6 Pro permitirá a los proveedores de atención médica configurar a sus pacientes con MCG en minutos", dijo Davida Kruger, MSN, APN-BC, BC-ADM, especialista en diabetes, División de Endocrinología, Diabetes, Trastornos de Hueso y Minerales en Henry Ford Health Sistema en Detroit. "Este nuevo sistema profesional servirá como una forma simple de obtener datos de pacientes no tratados con CGM que necesitan información sobre la glucosa, pero que no necesitan o no quieren ser monitoreados las 24 horas del día." MH

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NUEVA CÁPSULA FARMACOLÓGICA PARA ADMINISTRACIÓN ORAL DE INSULINA

La mayoría de los medicamentos se administran en forma de píldora, pero algunos deben inyectarse porque de lo contrario se descompondrían en el tracto gastrointestinal. Esta limitación se aplica principalmente a los medicamentos basados ​​en proteínas. La insulina, esencialmente una proteína pequeña (también conocida como péptido) es con mucho, la medicación más inyectada en el mundo. Salva vidas, pero las inyecciones pueden ser bastante brutales para muchas personas con diabetes, particularmente niños pequeños y personas mayores.

Investigadores del MIT y Novo Nordisk, la compañía danesa que controla el mercado de la insulina, se han unido para crear una píldora tragable que puede transportar y administrar insulina al cuerpo. La píldora puede pasar de forma segura a través del estómago y llegar al intestino delgado gracias a un recubrimiento de polímero. Una vez en el intestino delgado, la píldora se abre gracias a un mecanismo que se activa una vez que el pH circundante es aproximadamente 6. Aparecen tres apéndices que tienen microagujas en su superficie. Estos permiten que los apéndices se adhieran a la pared interior del intestino delgado, una superficie que carece de receptores de dolor.

Debido a que hay un medicamento que llena el interior de los apéndices, las microagujas sirven como una ruta para que el medicamento llegue al tejido. Para ayudar en la seguridad y para asegurarse de que el dispositivo no bloquee la luz estrecha del intestino delgado, los apéndices se rompen poco después del parto.

El dispositivo se probó en cerdos y se demostró que, cuando se usa insulina, el medicamento puede administrarse en cantidades útiles y se absorbe rápidamente en el cuerpo poco después de la administración. Si bien la nueva tecnología se desarrolló para ayudar en la administración de insulina, debería ser igual de aplicable para enzimas, anticuerpos, hormonas y medicamentos basados ​​en ARN. MH

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MICROAMBIENTES 3D PARA DESARROLLAR TUMORES CEREBRALES EN LABORATORIO

Los investigadores clínicos se ven constantemente frustrados por la incapacidad de probar rápida y fácilmente nuevas terapias en tumores y otros objetivos de enfermedades. Los tumores dentro del cerebro son particularmente difíciles de estudiar debido a la dificultad de acceso y la increíble fragilidad de los tejidos cercanos. Los investigadores de la Universidad de Tufts acaban de desarrollar una forma de crear un entorno que imita de cerca el del cerebro y pudieron desarrollar tumores pediátricos y adultos dentro de él. El microambiente permite obtener imágenes no invasivas de los tumores y una fácil manipulación de las células que crecen dentro.

Los tumores modelo se cultivaron en presencia de matriz extracelular (ECM) derivada del cerebro, una red 3D de colágeno, proteínas y otras moléculas grandes que soportan el tejido cerebral y ayudan a guiar el crecimiento celular. Esto es importante, ya que hay evidencia que apunta a que la ECM está involucrada en el crecimiento tumoral y el ciclo de retroalimentación que cambia la expresión genética y proteica dentro de las células tumorales.

"El poder de esta plataforma es que podemos ajustar la composición de la ECM para averiguar el papel de cada componente en el crecimiento tumoral, y podemos ver el efecto sobre las células tumorales derivadas directamente del paciente", dijo David Kaplan, el líder investigador del estudio que aparece en Nature Communications. "Otra característica importante es que podemos rastrear el crecimiento 3D de las células con imágenes metabólicas de fluorescencia no invasivas excitadas con dos fotones a través de las contribuciones del equipo de Irene Georgakoudi en el proyecto. En otras palabras, podemos usar imágenes no invasivas para evaluar si son viables y están creciendo, o estresadas y muriendo, en tiempo real ”.

El equipo cultivó tumores de ependimoma, un cáncer cerebral pediátrico, así como tumores de glioblastoma, que ocurren en adultos, dentro de la matriz que desarrollaron. Incluso pueden tomar células de un tumor primario en un paciente y transferirlas a su plataforma, lo que les permite crecer y estudiar cómo la ECM afecta el crecimiento y el desarrollo del tumor. MH

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ASD DE GORE CARDIOFORM PARA DEFECTOS DEL TABIQUE AURICULAR

Gore ganó la marca europea CE por su oclusor ASD GORE CARDIOFORM, un dispositivo diseñado para el cierre percutáneo y transcatéter de defectos auriculares ostium secundum (ASD). El oclus

or completó recientemente un estudio clínico en el que participaron 125 pacientes con TEA, con edades comprendidas entre 2 y 84 años, todos los cuales fueron implantados con éxito con el TEA CARDIOFORM GORE y mantuvieron el cierre seis meses después.

El dispositivo está hecho de dos discos que hacen contacto con las paredes de tejido a ambos lados de la abertura y, cuando se enganchan, se unen para bloquear el paso de sangre entre las aurículas. Recientemente fue aprobado por la FDA para ASD, así como para los cierres de foramen oval como una forma de reducir las posibilidades de accidente cerebrovascular isquémico.

El implante se puede usar para tratar aberturas de entre 8 mm y 35 mm de diámetro, incluidas las que no tienen un borde retroaórtico. Permite que el tejido nativo crezca en sí mismo, lo que facilita aún más la curación. “Los defectos más grandes generalmente tienen un mayor riesgo de complicaciones, como hipertensión pulmonar, agrandamiento del corazón derecho o fibrilación auricular. Pero anteriormente, Europa no tenía acceso al oclusor ASD GORE CARDIOFORM para este rango de defectos ", dijo Matthew Gillespie, MD, Hospital de Niños de Filadelfia, co-investigador principal del Estudio Clínico. "La marca CE hace que este dispositivo suave y adaptable esté disponible para el tratamiento mínimamente invasivo de una gama más amplia de ASD". MH

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FILTROS DE GRAFENO ELECTRIFICADOS MATAN A PATÓGENOS Y SUBPRODUCTOS

Las bacterias patógenas suelen ser los culpables de la propagación de las infecciones nosocomiales, pero existen otras fuentes de enfermedades en los hospitales, incluidos virus, hongos, sus esporas, priones y endotoxinas producidas por bacterias. Los métodos y estándares existentes generalmente involucran dos camas de filtro que se utilizan dentro de los sistemas de ventilación de los hospitales. Estos tienen que ser reemplazados regularmente, y aunque estos filtros atrapan a los patógenos y algunos de sus subproductos, no siempre los incapacitan.

Investigadores de la Universidad de Rice en Houston, Texas, EE. UU. han desarrollado un material a base de grafeno que captura una variedad de patógenos y aplica calor sustancial para desactivarlos, lo que significa que ya no pueden causar problemas de salud. Utilizaron el novedoso grafeno inducido por láser (LIG) que se desarrolló anteriormente en Rice. Es un material 3D poroso hecho por escritura láser directa sobre carbón. Es una espuma flexible y, como otros grafenos, puede conducir electricidad. Al pasar suficiente corriente a través de él, se puede hacer que el LIG se caliente al menos a 350 grados Celsius (662 grados Fahrenheit).

A estas temperaturas, no sólo se matan las bacterias, sino que también se desactivan las endotoxinas, las esporas, los priones y otros peligros para la salud en el aire. El calentamiento no tiene que ser continuo, y sólo se aplica de vez en cuando para matar lo que se haya acumulado sobre el nuevo filtro. Se calienta rápidamente y también se enfría rápidamente, requiere poca electricidad para funcionar y no tiene que cambiarse con tanta frecuencia como los filtros actuales.

Los nuevos filtros ya han sido probados utilizando un sistema de filtración de vacío comercial existente. Después de 90 horas de pasar patógenos y sus subproductos a través del filtro, los investigadores descubrieron que todos los componentes vivos habían sido eliminados y sus subproductos completamente inactivados. Incluso fueron tan lejos como para incubar los filtros para ver si algo restante crecería. No hubo crecimiento de bacterias en los filtros ni en ninguna otra cosa, en comparación con los filtros LIG que no se electrificaron durante las pruebas. MH

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SISTEMA DE MODALIDAD MÚLTIPLE EPICA SEEFACTORCT3

Epica, una compañía con sede en San Clemente, California, EE.UU. obtuvo la aprobación de la FDA para su sistema SeeFactorCT3 que combina tomografía computarizada (CT), fluoroscopia y radiografía digital (DR) en un solo dispositivo. Está destinado para su uso en procedimientos diagnósticos, intervencionistas e intraoperatorios, principalmente en la cabeza, el cuello y las extremidades. Como tal, se espera que sea utilizado por una variedad de cirujanos, dentistas y especialistas en imágenes.

SeeFactorCT3 produce imágenes de TC sin cortes, a diferencia de los sistemas de CT típicos, lo que significa que no hay interpolación involucrada y, por lo tanto, hay menos posibilidades de introducir artefactos. La resolución de imagen isotrópica se reduce a 0.1 milímetros en tejidos blandos y duros y se pueden detectar lesiones de solo 0.2 milímetros de diámetro. Gracias a la "Tecnología pulsada" de la compañía, el sistema puede realizar imágenes de alta resolución al tiempo que reduce la radiación general administrada. Mucho de se debe a un detector de panel plano dinámico que captura secuencias de imágenes con precisión y alta fidelidad.

Una gran ventaja del SeeFactorCT3 es su movilidad, ya que se puede llevar dentro y fuera de las salas de operaciones, a través de los pasillos del hospital, e incluso llevarlo dentro de las habitaciones de los pacientes. Cuando se configura para el transporte, el dispositivo es lo suficientemente estrecho como para ser empujado a través de una puerta abierta típica. MH

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MEDICAMENTO CONTRA EL CÁNCER MEJORA TRATAMIENTO EN RATONES

Investigadores de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong han desarrollado un nuevo medicamento contra el cáncer controlable llamado forbiplatino que solo se vuelve activo y potente después de la estimulación con luz roja. Su trabajo demuestra que en la oscuridad el medicamento contra el cáncer no tiene una toxicidad sustancial, pero el medicamento puede reducir sustancialmente el tamaño del tumor cuando se activa con luz roja.

Actualmente se administran muchos medicamentos contra el cáncer y tienen efectos tóxicos tanto en las células cancerosas como en las células sanas de nuestro cuerpo. Esto conduce a efectos secundarios increíblemente desafiantes para quienes se someten a un tratamiento contra el cáncer. Para abordar este desafío, los investigadores desarrollaron una forma inactiva del medicamento contra el cáncer oxaliplatino, y diseñaron la molécula de manera que se activara bajo luz roja. Por lo tanto, la forma inactiva circularía por todo el cuerpo sin dañar las células, y al estimular con luz roja en el sitio del tumor, el medicamento se activaría, matando solo las células tumorales en esa área.

El equipo validó el medicamento con múltiples pruebas. Primero, realizaron una prueba de toxicidad del profármaco inactivo en células de pulmón humano en un plato, y encontraron que no había toxicidad sustancial. Luego, probaron el profármaco en células cancerosas en un plato con estimulación con luz roja y observaron la muerte de células cancerosas, como habían deseado. Finalmente, realizaron pruebas de modelos de ratones, tratando ratones con cáncer con su profármaco diseñado junto con estimulación con luz roja en el sitio del tumor. Encontraron una reducción sustancial del tumor, incluso mayor que la observada al administrar la forma quimioterapéutica activa de oxaliplatino.

"Bajo irradiación de período corto con baja intensidad de luz roja (650 nm, 7 mW / cm2) y sin ningún catalizador externo, el forbiplatino se reduce a oxaliplatino, un fármaco quimioterapéutico clínico de primera línea, así como a la pirofeofórbida a (PPA), un ligando de fotoactivación. Ambas sustancias son efectivas para matar las células tumorales ", dijo el Dr. Zhu Guangyu, el líder de la investigación. "La forbiplatina es el primer profármaco de platino (IV) de molécula pequeña que puede activarse con una luz roja". MH

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ESTRUCTURAS DE HIDROGEL COMPLEJAS PARA ALBERGAR CÉLULAS VIVAS

Los hidrogeles son uno de los mejores materiales en investigación biomédica , son biocompatibles, tienen la consistencia blanda de los tejidos blandos y pueden ser manipulados para albergar células vivas, administrar medicamentos y, con suerte, algún día servir como sustitutos de tejidos y órganos enfermos. Sin embargo, la ligereza y suavidad únicas de los hidrogeles dificultan la impresión en 3D de estructuras y células vivas dentro de ellas. Tienden a ceder, y proporcionar soporte interno es muy difícil sin comprometer algunas de las propiedades inherentes del hidrogel.

Investigadores de la Universidad de Birmingham en el Reino Unido han ideado una técnica de impresión 3D que se puede utilizar para imprimir estructuras dentro de hidrogeles que de otra manera se deformarían fácilmente. Esto podría permitir una forma más precisa y predecible de crear tejidos vivos que realmente puedan mantener su consistencia y estructura interna. Típicamente, cuando se imprime dentro de un hidrogel, el hidrogel se mezcla en una suspensión. El material impreso se inyecta en la suspensión, pero el proceso de inyección hace que las tintas se difundan fuera del gel y donde se colocan las tintas, no hay soporte real para que se queden.

El equipo de Birmingham ideó una formulación única para un hidrogel de polímero que puede curarse por sí mismo precisamente donde se realizan las inyecciones de un material impreso en 3D, creando una estructura sólida en el proceso. La magia se realiza gracias a una nueva aplicación de fuerzas de corte durante el proceso de gelificación.

Las partículas dentro del gel con el que está trabajando el equipo pueden desprenderse casi por completo del resto del gel, pero aún así mantienen una retención moderada y se vuelven más fuertes después de aliviar el estrés de la inyección. Otros geles son más frágiles y se sueltan o se rompen fácilmente, como la gelatina. El nuevo gel, que tiene una consistencia molecular única, proporciona una capacidad de autocuración. MH

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EXOESQUELETO CAMINA COMANDADO POR CEREBRO

Los exoesqueletos con alimentación se utilizan para ayudar a las personas con parálisis de las extremidades inferiores a ponerse de pie y permitir que los pacientes con un accidente cerebrovascular se recuperen más rápido. Son dispositivos bastante impresionantes, pero las personas con discapacidades graves, incluidas las que sufren de tetraplejia, no pueden obtener muchos beneficios de ellos.

Un equipo de investigadores en Francia ha logrado que un hombre, que de otro modo no podría mover sus brazos o piernas debido a una lesión de la médula espinal, tome medidas autónomas utilizando un exoesqueleto. El paciente, que ha estado paralizado durante dos años, dijo que su experiencia fue "como [ser el] primer hombre en la Luna", según la BBC. Si bien el exoesqueleto es ciertamente bastante ordenado, son los dos implantes cerebrales y la tecnología de decodificación conectados a ellos, lo que hizo posible el logro.

Al paciente se le colocaron dos implantes de electrocorticografía WIMAGINE de 64 canales en la superficie de su cerebro. Estos son capaces de leer las señales que se originan en los centros de movimiento del cerebro, que luego se decodifican y se traducen en los movimientos del exoesqueleto.

Inicialmente, el hombre paralítico fue entrenado para controlar personajes en un videojuego a través de la interfaz cerebro-computadora. Una vez practicado, finalmente lo colocaron en el exoesqueleto y las mismas técnicas mentales que usó para jugar el videojuego se usaron para controlar el dispositivo motorizado. Hacer que las piernas se muevan parecía mucho más fácil para el paciente, pero los brazos y las manos son más complicados y funcionan con más grados de libertad.

Por supuesto, todo esto es actualmente un proyecto de investigación, y el hombre no caminará a casa en el exoesqueleto en el corto plazo. La increíble capacidad demostrada es solo un comienzo, y la velocidad a la que las tecnologías a menudo despegan apunta a la posibilidad de que permitir que los paralíticos graves vuelvan a caminar puede ser una rutina en las próximas décadas. MH

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APLICACIÓN PARA ESCANEAR FOTOS DETECTA SIGNOS DE ENFERMEDAD

La leucocoria, también conocida como reflejo puppilar blanco, es un síntoma de una serie de enfermedades, como el retinoblastoma, la enfermedad de Coats y las cataratas congénitas. Cuando la luz entra al ojo en ciertos ángulos en personas con leucocoria, se puede ver un reflejo blanco de la retina. Si bien es fácil de detectar con equipos oftálmicos, la afección y la enfermedad subyacente a menudo pasan desapercibidas durante demasiado tiempo. El retinoblastoma, por ejemplo, se detecta mediante la identificación de leucocoria durante los exámenes físicos generales en menos del 10% de los casos.

Investigadores de la Universidad de Baylor han desarrollado una aplicación que puede escanear las fotos de los teléfonos inteligentes de los padres para detectar automáticamente signos de leucocoria en sus hijos. Llamada CRADLE (ComputeR Assisted Detector LEukocoria), la aplicación ha sido entrenada para identificar puntos blancos en las fotos cotidianas, y la efectividad de la aplicación, incluida su sensibilidad y especificidad, se evaluó escaneando más de 50,000 fotos de niños, incluidos aquellos que fueron capturado antes de sus diagnósticos.

La aplicación identificó con éxito la leucocoria en el 80% de los niños que tenían enfermedades relacionadas, y lo hizo en fotos que fueron capturadas un promedio de 1.3 años antes del diagnóstico. Esto es bastante notable, y ciertamente ayudará a detectar una serie de enfermedades, incluido el cáncer, antes que nunca. La tecnología podría ayudar a salvar a miles de niños de las consecuencias potencialmente terribles de una enfermedad no diagnosticada. MH

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IMPRESIÓN DE ELECTRÓNICA FLEXIBLE PERSONALIZADA

La electrónica flexible tiene el potencial de ayudar a monitorear, e incluso modular, una serie de parámetros fisiológicos. Si bien los monitores cardíacos adhesivos se pueden fabricar como una talla única, en aplicaciones como vendajes electrónicos que pueden monitorear y tratar una herida, es mejor poder crear dispositivos personalizados que se adapten a las necesidades de cada paciente.

Actualmente, la fabricación de productos electrónicos flexibles requiere un procesamiento riguroso, que incluye baños químicos, procesos de endurecimiento y horneado a alta temperatura para purificar los materiales que se utilizan. Investigadores de la Universidad de Duke, Durham, Carolina del Norte, EE.UU. han ideado una forma de imprimir directamente dispositivos electrónicos flexibles funcionales directamente sobre la piel, el papel, las vendas y otros dispositivos flexibles y móviles. La capacidad puede permitir a los médicos imprimir dispositivos diagnósticos y terapéuticos directamente en los pacientes o en herramientas médicas a medida.

La capacidad es posible gracias a dos nuevos avances. Uno es una nueva tinta conductora de nanocables de plata. Se puede imprimir a bajas temperaturas y no necesita procesamiento adicional. Mantiene la conductividad incluso después de que se dobla de un lado a otro miles de veces. El otro avance es usar la misma tinta junto con nanotubos de carbono para crear transistores electrónicos directamente en una superficie, lo que tampoco implica ningún procesamiento duro. La tinta de nanocables de plata y los nuevos transistores proporcionan los componentes principales de un sistema electrónico.

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NANORODS DE ORO ACTIVADOS POR LÁSER PARA INCISIONES Y HERIDAS

Las grapas y suturas se usan actualmente para sellar los tejidos blandos en la práctica clínica, pero los investigadores de la Universidad Estatal de Arizona han ideado una técnica alternativa que se asemeja a la soldadura. Puede terminar utilizándose para sellar tejidos durante cirugías y para tratar heridas, y en muchos casos simplemente para mejorar la efectividad de las grapas y suturas. Además, debido a que el sello puede ser más continuo, cubriendo la totalidad de una incisión, puede ayudar a prevenir infecciones.

El enfoque se basa en un láser para activar nanorods de oro para que se calienten y comiencen a derretir suavemente las fibras de seda cercanas. Las fibras de seda interactúan con colágeno en su vecindad y las dos se fusionan. Luego se retira la luz láser y los tejidos del cuerpo se entrelazan con las fibras de seda, creando una fuerte conexión.

Esto se ha intentado con pequeñas heridas en la piel, pero se está trabajando para que la tecnología sea aplicable para aplicaciones más graves, incluidos los procedimientos que involucran órganos internos. "Lo principal es que el sellado tiene suficiente resistencia mecánica para que no ocurran fugas, separaciones e infecciones y los procesos de curación natural del cuerpo tengan tiempo de hacerse cargo", dijo Kaushal Rege, investigador principal del estado de Arizona de la nueva tecnología." MH

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TUMORES PROFUNDOS AHORA DETECTADOS

Los tumores profundos dentro del cuerpo pueden ser muy difíciles de detectar, rastrear y estudiar. El cerebro, al estar rodeado por un cráneo grueso, es particularmente desafiante para obtener imágenes con luz, por lo que la resonancia magnética y la tomografía computarizada son actualmente las modalidades de imágenes de referencia cuando se observan tejidos profundamente asentados.

Investigadores de la Universidad de Stanford, California, EE. UU.  informan sobre el desarrollo de nuevas nanopartículas que se pueden usar para iluminar y obtener imágenes de tumores ubicados muy por debajo de la superficie de la piel. Las nanopartículas deberían ser útiles no sólo para diagnosticar y monitorear la progresión tumoral, sino también para predecir cómo responderán los pacientes individuales a una inmunoterapia dada.

Las nuevas nanopartículas están basadas en erbio, un elemento de tierras raras que brilla en el infrarrojo. Tienen un recubrimiento especial que permite que se unan los anticuerpos que pueden unirse a células cancerosas específicas. Además, el mismo recubrimiento reduce la toxicidad de las nanopartículas, les permite disolverse en el torrente sanguíneo y les ayuda a salir del cuerpo.

Cuando la luz de baja energía ilumina las nuevas nanopartículas, brillan intensamente con luz infrarroja. El uso de anticuerpos dirigidos para asegurarse de que las nanopartículas se unan sólo a células cancerosas específicas permite que las nanopartículas únicamente iluminen esas células.

Para mostrar su tecnología, el equipo de Stanford usó las nanopartículas para iluminar el interior de los cerebros de ratones vivos para revelar tumores que son susceptibles a los medicamentos contra el cáncer. Esto se logró uniendo un anticuerpo a las nanopartículas que se dirige a una proteína específica que hace que las células sean susceptibles a los medicamentos contra el cáncer en cuestión. MH

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