El futuro ya está aquí.La revolucionaria cirugía 4.0

El futuro ya está aquí

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La revolucionaria cirugía 4.0 aumenta la seguridad del paciente y la eficacia en la intervención

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Los últimos avances tecnológicos en el campo de la cirugía se los conoce como cirugía 4.0 o cirugía digital (gorodenkoff / Getty)

Redacción

01/02/2019 00:30 Actualizado a 01/02/2019 15:10

Si nos fijamos en los avances de la ciencia en general y de la medicina en particular podemos decir aquello que escuchamos en la famosa zarzuela La verbena de la Paloma: “hoy las ciencias adelantan que es una barbaridad”. Así es, la tecnología de la información, los ordenadores o la cibernética han llegado en las últimas décadas del siglo pasado y han facilitado nuestras vidas, pero sobre todo han proporcionado muchos beneficios para el ser humano y grandes progresos en el campo de la medicina. En cirugía, los adelantos que se han producido en los últimos años, como la utilización de robots en quirófanos, han estado dirigidos siempre a mejorar la seguridad del paciente y la eficacia en la intervención.

A los últimos avances tecnológicos en el campo de la cirugía se los conoce como cirugía 4.0 o cirugía digital, y uno de los mayores precursores de esta revolución médica ha sido el Dr. Antonio de Lacy, director del Instituto Quirúrgico Lacy (IQL) dentro del hospital Quirónsalud Barcelona, jefe del servicio de cirugía Gastrointestinal del Hospital Clínico de Barcelona y profesor de la Universidad de Barcelona y presidente de AIS Channel.

La cirugía 4.0 permitirá combinar información en tiempo real sobre la anatomía del paciente y los movimientos del cirujano para evitar errores”

Dr. Antonio de Lacy Director del Instituto Quirúrgico Lacy

Para el Dr. De Lacy es muy importante aprovechar toda la información digital que se genera: “ahora se opera utilizando datos, antes el cirujano operaba viendo únicamente la anatomía del paciente. El cirujano navega, corta y sutura datos que le permiten medir y cuantificar y también rediseñar la manera de operar”.

Tanta información es fundamental para perfeccionar la cirugía robótica ya que se pueden llevar a cabo maniobras complicadas con más seguridad. “La cirugía 4.0 permitirá combinar información en tiempo real sobre la anatomía del paciente y los movimientos del cirujano para evitar errores”, explica el Dr. De Lacy. Además, con los últimos avances en tecnología de imagen, será mucho más fácil para el médico la intervención sin dañar órganos próximos.

Sin embargo, para el Dr. De Lacy, la cirugía 4.0 no implica una automatización total. “Ni los pacientes, ni el propio cirujano aceptarían esto, pero sí estarían de acuerdo en valorar una cirugía más segura que optimizaría los resultados clínicos”, señala.

Un avance para la formación de los cirujanos del futuro

Está claro que la cirugía 4.0 supone una revolución quirúrgica no solo en el quirófano, también en las aulas de Medicina y en las diferentes formas de enseñar, pues para aprender siempre ha sido necesario estar al lado de los mejores especialistas. Actualmente la asistencia telemática a numerosos congresos, permite ver desde cualquier lugar las operaciones más complejas sin estar presente.

También la realidad virtual consigue una preparación más realista, utilizando gafas virtuales, los futuros cirujanos pueden hacer prácticas sin poner en riesgo a ningún paciente.

La grabación, difusión y evaluación de operaciones es fundamental en esta era tecnológica. Por este motivo, el Dr. De Lacy se implicó en la creación, en 2013 de AIS Channel para que la formación de nuevos cirujanos sea cada vez más accesible y así la define: “se trata de una academia quirúrgica digital que cuenta con una gran cantidad de información de libre acceso”. Así pues, hoy en día, AIS Channel, la plataforma online líder mundial en educación médico-quirúrgica es considerada como el “Netflix de la Medicina”.

La cirugía 4.0 es, en definitiva, un paso más para conseguir mayores beneficios y mejoras, tanto para los pacientes como para los médicos, utilizando las nuevas tecnologías.

https://www.lavanguardia.com/vida/salud/20190201/46102311060/que-es-cirugia-40.html?fbclid=IwAR03qTEErS4xlKFRKpxmjnyBmgk7CM-zediCQzgO5BnNEZZeRsUCL3KdLm4

Investigadores del IBEC crean una nueva generación de mini riñores a partir de células madre

Investigadores del IBEC anuncian un "salto cualitativo" en el desarrollo de tejidos para investigar enfermedades, probar fármacos y en un futuro poder hacer trasplantes

Científicos del Institut de Bioingenyeria de Catalunya (IBEC) han conseguido crear minirriñones a partir de células madre pluripotentes humanas, dotarlos de riego sanguíneo y que sean similares al de un embrión de seis meses. Todo ello con un procedimiento que apenas dura 20 días.

El avance, que hoy publica la revista 'Nature Materials', supone, según ha explicado a Efe la directora de esta investigación en el IBEC, Núria Montserrat, un "salto cualitativo" en el desarrollo de tejidos para investigar enfermedades, probar fármacos y en un futuro poder hacer trasplantes.

Montserrat, que reconoce que para los neófitos la suya parece una investigación "muy Frankenstein", ha destacado que el riñón "es un órgano muy complejo, está implicado en muchas enfermedades primarias y afectado por otras secundarias" y con este nuevo avance pueden ver "cómo se forman los vasos sanguíneos en el riñón, cómo irrigan, cómo actúan y crecen las nefronas". 

Un avance en la investigación

Los nuevos minirriñones creados por el IBEC, con la colaboración del Hospital Clínic, la Universidad de Barcelona, el CSIC y el Salk Institute for Biological Studies (EEUU), se diferencian de los "minirriñones quiméricos" conseguidos en 2013 y mejorados luego en 2015, en que éstos están completamente formados por células humanas, a diferencia de los anteriores, que mezclaban células humanas con otras de ratones.

También se diferencian en que los anteriores habían conseguido imitar minirriñones de un embrión de tres meses y éstos son más adultos, comparables al riñón de un feto de seis meses, y en el procedimiento para conseguirlo tardan 20 días, y no 25 o 30 como en los modelos anteriores.

"Este organoide, además, lo hemos conseguido cultivar en un biomaterial, un hidrogel, que simula la dureza del ambiente embrionario, la placenta o el huevo, y, con la membrana de un embrión de pollo hemos logrado que se vascularice, que tenga riego sanguíneo e incluso que crezca", ha detallado Montserrat.

Material de estudio

La importancia del avance radica en que ahora los investigadores, según la científica del IBEC, "podremos estudiar directamente en este organoide en el laboratorio cómo evoluciona si le sometemos a las condiciones, por ejemplo, de un diabético o de otras enfermedades, o ver cómo le afectan determinados fármacos".
Para estas investigaciones, también es muy importante, según Núria Montserrat, haber logrado reducir a tan sólo 20 días el proceso para crear estos minirriñones, que cada vez se parece más al órgano neonatal, con lo que "estamos más cerca de un tejido que pueda ser trasplantado, aunque aún lejos de poder trasplantar un riñón creado artificialmente".
"Hemos visto que en nuestro biomaterial -un hidrogel- con las membranas embrionarias de huevos, los minirriñones se vascularizan en dos o tres días imitando artificialmente el microambiente en el que se desarrollan los riñones en la naturaleza"

Biomateriales y medicina personalizada

La investigadora ha puntualizado que de momento la ciencia sólo ha estudiado como se comportan y funcionan unas pocas de los 23 tipos de células diferentes que hay en un riñón, por lo que aún están lejos de hacer un riñón artificial trasplantable, "aunque estamos cerca de hacerlo con algunas células concretas de manera efectiva.

Los investigadores del IBEC ya han comenzado a comparar las células del minirriñón vascularizado con el comportamiento de las de pacientes del Hospital Clínic en condiciones, por ejemplo, de estrés o de diabetes con la intención de acercarse a la producción de células.

Según Montserrat, este avance en el campo de la regeneración renal abre la puerta a nuevos progresos para aplicaciones en medicina personalizada y para desarrollar biomateriales con capacidad instructiva. "Este procedimiento que presentamos puede ser aplicado de inmediato en los laboratorios que trabajen en el modelado de enfermedades del riñón", ha concluido Montserrat.

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Unos científicos han utilizado un artilugio similar al empleado por los griegos hace tres mil años para lograr penetrar las murallas de Troya, como herramienta para combatir enfermedades y mejorar la alimentación.

Aplicando nanotecnología, lograron la microencapsulación, es decir, recubrir ciertos compuestos activos con pequeñas biomoléculas que son inocuas para los seres vivos. Según plantea el doctor Claudio Borsarelli, investigador principal del CONICET y profesor de la Universidad Nacional de Santiago del Estero (UNSE), ambas instituciones en Argentina, “la microencapsulación tiene doble funcionalidad: una es proteger al compuesto activo de ciertas condiciones nocivas para su estabilidad, y la otra, liberarlo en forma espacial y temporalmente controlada”.

Para armar estos recubrimientos utilizaron el quitosano: un polisacárido no tóxico, estimulante del sistema inmune, y que además presentaría ciertas características antitumorales. También han logrado determinar que potencia la capacidad antioxidante de la sustancia encerrada en su interior.

Por ejemplo, “el micro o nano encapsulado permite que algunos compuestos activos que no pueden resistir las condiciones del estómago, puedan llegar y ser liberados en el intestino”, agregó el investigador.

Sería entonces una forma de “engañar” al organismo para que deje ingresar sustancias, envolviéndolas en otras, logrando llegar hasta ciertos lugares sin que las intercepte o destruya. Y una vez alcanzada la ubicación adecuada, liberarlas para producir efectos benignos para el ser humano.

Borsarelli, quien se graduó como licenciado en Química y realizó el doctorado en la Universidad Nacional de Río Cuarto, Córdoba (Argentina), es director del Instituto de Bionanotecnología del NOA (INBIONATEC), ubicado en el sur de la ciudad de Santiago del Estero. Realizó esta investigación en conjunto con científicos de la Universidad Nacional de Villa María (UNVM) y de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC), ambas instituciones en Argentina.

La elección de esta línea de investigación se remonta al año 2005, cuando dio los primeros pasos en el área desarrollando su labor en forma coordinada con especialistas de la Universidad de Campinas en Brasil. La temática fue incrementando su complejidad de estudio y con ello la necesidad de implementar nuevas tecnologías en su desarrollo. Recién en 2016, el INBIONATEC abrió sus puertas y progresivamente fue incrementando su equipamiento. En la actualidad, la institución cuenta con un microscopio electrónico de barrido (SEM), un espectrofotómetro y otros instrumentos que permiten realizar mediciones con mayor precisión.

Imágenes captadas con el microscopio electrónico de barrido SEM PhenomWorld de INBIONATEC. (Foto: INBIONATEC)

Los compuestos activos son moléculas pequeñas como vitaminas u otras con propiedades antioxidantes, responsables de reducir los radicales libres producidos por el organismo o adquiridos de agentes externos.  El empleado en este caso es la quercetina, un potente antioxidante de origen natural de importante interés comercial debido a sus beneficios para la salud.

A través de esta investigación, Borsarelli y sus colegas confirmaron que el secado por pulverización es una técnica eficaz para obtener microcápsulas resistentes al jugo gástrico cargadas con quercetina. Este método tiene bajo costo comparativo y es ampliamente utilizado para la producción de micropartículas de alta calidad en las industrias alimentarias y farmacéuticas. En las pruebas realizadas, mostró una eficacia de encapsulación del 70%.

Inicialmente, los investigadores conforman una emulsión con el quitosano y la quercetina que luego inyectan a través de un orificio pequeño utilizando alta presión. La solución se seca por “espray”, condensa las microcápsulas y obtienen un polvo con partículas esféricas y diámetro que oscila entre 1 y 2 micrones, el mismo tamaño que algunas bacterias como Escherichia coli.

Según explicó Borsarelli, uno de los aspectos destacados del desarrollo es el notable aumento de la eliminación de radicales libres y la mayor solubilidad en agua cuando combinaron el quitosano con glucosamina, un compuesto natural que se encuentra en el cartílago humano y en el exoesqueleto de crustáceos como langostas, camarones y cangrejos.

El próximo paso en este estudio, según señaló Borsarelli, es reducir las cápsulas a una escala nanométrica y buscar técnicas que permitan homogeneizar su tamaño”. En ese sentido, en las nuevas investigaciones que realizan, utilizan esferas de carbonato de calcio (principal ingrediente de la piedra caliza) con las que atrapan al compuesto activo, para luego recubrirlas con una “cascara” de otro compuesto sensible a la luz ultravioleta. Este recubrimiento recibe un tratamiento de “curado” que maximiza su resistencia mecánica y, a continuación, el carbonato de calcio es disuelto para dejar la sustancia activa contenida dentro de la esfera.

Realizar un transporte controlado de sustancias alimenticias o fármacos dentro de organismos vivos tiene implicancias enormes en el futuro de la salud humana, por ello importantes laboratorios científicos dirigen investigaciones en torno a este objetivo. El futuro de la nanotecnología también es promisorio.

“Buscamos desarrollar métodos cada vez más complejos, que permitan un mayor control empleando dinámicas de liberación diferente y de esa manera brindar alternativas más eficientes y de menor costo, a sustancias que se emplean a escala industrial desde hace tiempo”, concluyó Borsarelli. (Fuente: Agencia CyTA-Instituto Leloir / Martín Cascales)

https://noticiasdelaciencia.com/art/31365/desarrollan-caballos-de-troya-que-ayudan-a-nutrir-o-curar