Lo último en tecnología médica

Posted: January 4, 2011 in Destacado
Breve Historia de la Tecnología Moderna

(http://www.tudiscovery.com/guia_tecnologia/breve_resena/index.shtml)

1705 – Primera máquina de vapor efectiva (Thomas Newcomen)

1768 – Nicholas Joseph Cugnot construye un vagón a vapor autopropulsado

1769 – James Watt mejora significativamente la máquina a vapor de Newcomen

1774 – Primera calculadora fabricada en serie (Philipp Matthäus Hahn)

1775 – Primer submarino (David Bushnell)

1780 – Invención de la prensa de copia (James Watt)

1785 – Se inventa el telar mecánico (Edmund Cartwright)

1793 – Telégrafo (Claude Chappe)

1800 – Primera batería (Alessandro Volta)

1804 – Primera locomotora a vapor (Richard Trevithick)

1810 – Prensa de impresión (Frederick Koenig)

1821 – Motor eléctrico (Michael Faraday)

1825 – Primera línea pública de ferrocarril en Inglaterra

1827 – Primera turbina de agua, y patente del primer propulsor para barcos (Josef Ressel)

1854 – Invención de la bombilla incandescente (Heinrich Göbel)

1859 – Se desarrolla el motor a gas (Etienne Lenoir)

1861 – Primer teléfono funcionando (Johann Philipp Reis)

1875 – Invención del refrigerador (Carl von Linde)

1876 – Se patenta el uso del teléfono (Alexander Graham Bell)
– Motor de cuatro tiempos (Nicolaus August Otto)

1877 – Invención del fonógrafo (Thomas Alva Edison)

1879 – Primera locomotora eléctrica (Werner von Siemens)

1881 – Abastecimiento de energía con corriente alterna de alta frecuencia (George Westinghouse)

1883 – Desarrollo de la turbina a vapor (Carl de Laval)

1886 – Primer automóvil (Karl Benz)

1895 – Descubrimiento de los rayos X (Wilhelm Conrad Röntgen)
– Invención del cinematógrafo (Auguste y Louis Jean Lumière)

1896 – Descubrimiento de la radioactividad (Antoine Henri Becquerel)

1897 – Invención del tubo de rayos catódicos (Karl Ferdinand Braun)
– Diesel construye el motor diesel

1903 – Primer vuelo impulsado exitoso (Orville y Wilbur Wright)

1913 – Línea de ensamble para la producción automovilística (Henry Ford)

1930 – Primera turbina a gas para aeroplanos

1931 – Primer microscopio electrónico (Ernst Ruska)

1938 – Se divide el átomo del uranio (Otto Hahn y Fritz Straßmann)

1941 – “Z3″, la primera computadora funcionando (Konrad Zuse)

1948 – Transistor (William B. Shockley, John Bardeen y Walter Brattain)

1954 – Primera central nuclear en Obninsk, cercana a Moscú

1955 – Fibra óptica (Narinder Singh Kapany, London)

1957 – Se lanza el primer satélite terrestre “Sputnik 1″ (URSS)

1961 – Primer humano en el espacio y primera orbitación terrestre (Yuri Gagarin, URSS)

1964 – Circuitos integrados (Jack Kilby para Texas Instruments)

1969 – Primer descenso del hombre en la luna (“Apollo 11″, USA)

1970 – Desarrollo del microprocesador (Intel)
– Primera calculadora de bolsillo

1977 – Apple II, la primera computadora compacta

1979 – Disco compacto (CD) para almacenamiento digital de audio (Sony y Philips)

1981 – Primera computadora personal de IBM

1992 – Primer libro en CD-ROM (la Biblia)

1993 – Advenimiento del “Ancho mundo de la Internet” (World Wide Web)

 

Hablando mas específicamente de Tecnología Médica:

La palabra láser está formada por las siglas de las palabras que especifican la tecnología que implica: Luz Amplificada por Simulación de Emisión de Radiación.

Para hacerlo sencillo, un láser – que genera haces de luz intensos y altamente concentrados – es un amplificador de luz. Su historia comenzó en Nueva York en 1960. El 7 de julio de ese año, Theodore H. Maiman presentó una lámpara que emitía una brillante línea de luz roja – un haz de luz concentrado.

Y así es como funcionaba el primer láser del mundo, que Maiman fabricó utilizando una piedra preciosa de rubí: un flash es disparado sobre el rubí, haciendo que algunas de sus moléculas oscilen. Las moléculas entran entonces en un estado de excitación de alta energía. Sin embargo, cada molécula intenta volver a su estado normal. Cuando lo hacen, emiten una partícula de luz, también conocida como fotón – un fenómeno sobre el que Albert Einstein ya había teorizado en 1917. La luz láser se forma cuando un número muy grande de moléculas de rubí son excitadas, ya que pueden estimularse las unas a las otras a volver a su estado original.

En 1960, los primeros lásers en estado sólido y gaseoso fueron inventados por Nikolai Gennadiyevich Basov y Alexander Mikhailovich Prokhorov en la Unión Soviética, y Maiman y All Javan en los Estados Unidos. El láser semiconductor los siguió en 1962 y poco después el láser de tinte.

Hoy en día, los lásers se han vuelto componentes vitales de muchas áreas de la tecnología. Ésto incluye el campo de la medicina, en el cual las aplicaciones del láser son utilizadas diariamente, asegurando precisión en técnicas quirúrgicas y tratamientos. La luz artificial concentrada también permite la mínima invasión, limita los efectos colaterales y es especialmente benévola para el paciente.

Los haces intensivos de láser pueden cortar y cauterizar tejidos humanos en fracciones de segundos, sin dañar los tejidos circundantes. Una enorme variedad de afecciones pueden ser tratadas segura y efectivamente, desde la vasodilatación hasta los carcinomas de hígado. Mientras tanto, más de tres millones de operaciones oftalmológicas que involucran terapia de láser, son realizadas cada año en todo el mundo.

 

LA APLICACIÓN DE LOS MICROPROCESADORES A LA MEDICINA

 

El microprocesador, o micro, es un circuito electrónico que actúa como unidad central de proceso de un ordenador, proporcionando el control de las operaciones de cálculo. Los microprocesadores también se utilizan en otros sistemas informáticos avanzados, como impresoras, automóviles y aviones; y para  dispositivos médicos, etc. El microprocesador es un tipo de circuito sumamente integrado. Los circuitos integrados (chips) son circuitos electrónicos complejos integrados por componentes extremadamente pequeños formados en una única pieza plana de poco espesor de un material semiconductor.

 

Los siguientes son ejemplos de como éstos han sido aplicados en la medicina:

  • El “microprocesador de genes”: realiza pruebas para saber cómo reaccionan las personas a los fármacos. Incluye el perfil genético de una persona para determinar cómo reaccionará y si se beneficiará o no de un determinado tratamiento farmacológico. Un microprocesador de genes es una especie de placa de vidrio del tamaño de la uña del dedo pulgar que contiene secuencias de ADN que se pueden usar para revisar miles de fragmentos individuales de ADN de ciertos genes. El uso de los chips para la mejor aplicación de fármacos podría mejorar su valor terapéutico y reducir los costos de atención de la salud. Se calcula que 25 millones de personas en todo el mundo se beneficiarán de la prueba previa al tratamiento farmacológico, en un futuro cercano.
  • Un microprocesador implantado bajo la retina permite a los ciegos percibir de nuevo la luz y distinguir formas. El implante está constituido por un microprocesador del tamaño de la cabeza de una aguja que comprende 3.500 fotopilas que convierten la luz en señales eléctricas enviadas al cerebro por el nervio óptico. Sin embargo, la duración y fiabilidad a largo plazo del método llamado ‘Artificial Silicon Retina’ todavía se desconoce.

 

Según Papadopoulus, director del Sun (laboratorio de tecnología), la actual generación de procesadores será sustituida por computadoras basadas en un chip único; en vez de un microprocesador, un microsistema que contará con tres conexiones (para la memoria, para la red y para otros microsistemas). Con el paso del tiempo, cada chip no sólo podrá contener un sistema individual, sino varios sistemas que podrán funcionar de manera independiente, en una “microrred”.

 

OTRAS IMPLEMENTACIONES DE LA TECNOLOGÍA EN LA MEDICINA

Respirador Artificial

Defibrilador

Clonación genética

Avances medicina: Fabricación de órganos artificiales

Órganos creados a partir de cero

(http://avances-tecnologicos.euroresidentes.com/)

El desarrollo de tejido vivo y órganos en el laboratorio sería ideal para salvar vidas, Pero reproducir la complejidad de un órgano, desarrollando sus diferentes tipos de células con la colocación correcta –por ejemplo, los músculos están unidos entre sí por tejido conectivo y ensartados por vasos sanguíneos– es imposible en la actualidad. Los investigadores del MIT han dado un paso hacia esta meta desarrollando un modo de hacer “bloques de construcción”, que contienen diferentes tipos de tejido que se pueden combinar.
Las células madre embrionarias pueden transformarse en prácticamente cualquier tipo de célula en el cuerpo.

Pero controlar este proceso, conocido como diferenciación, es difícil. Si las células madre embrionarias se dejan crecer en una placa de cultivo de tejidos, se diferencian más o menos al azar, dando lugar a una mezcla de diferentes tipos de células.

El grupo del MIT, dirigido por Ali Khademhosseini, profesor ayudante de la división Harvard-MIT de Tecnología y Ciencias de la Salud y galardonado con un premio TR35 en el 2007, colocó células madre embrionarias en “bloques de construcción” que contenían un gel que inducía a las células a convertirse en ciertos tipos de célula. Estos bloques de construcción se pueden reunir posteriormente, utilizando técnicas desarrolladas anteriormente por Khademhosseini, para crear estructuras más complejas. El gel se degrada y desaparece a medida que el tejido crece. Finalmente, el grupo espera crear tejido cardíaco colocando los bloques que contienen las células que se han convertido en músculos cerca de los bloques que contienen los vasos sanguíneos, y así sucesivamente.

Cirugía a distancia

Un equipo de investigadores, dirigido por el conocido experto en robótica Shane Farritor, trabaja en un avance tecnológico dentro del campo de la medicina que podría lograr salvar la vida de víctimas de accidentes o soldados en el mismo lugar donde han sufrido sus heridas.

Este trabajo es fruto de una colaboración entre el Departamento de Ingeniería y la Facultad de Medicina de la Universidad de Nebraska. Los investigadores están desarrollando diminutos robots que se desplazan sobre ruedas, que podrían ser insertados en el abdomen del herido y luego controlado por cirujanos a cientos de kilómetros de distancia. En los experimentos científicos llevados a cabo con animales, los mini-robots llevaban cámaras con diodos que emitían luz para iluminar el abdomen de cerdos, y utilizaban transmisores de radio para emitir imágenes de vídeo.

En un caso de ser utilizados en la escena de un desastre natural o un campo de batalla, los robots llevarían diversas herramientas para que cirujanos a distancia pudiesen frenar hemorrágias internas (la mayor causa de la muerte traumática) utilizando diversos métodos. Los investigadores quieren perfeccionar una familia de pequeños robots que paramédicos podrían insertar en un paciente a través de una pequeña incisión.

Avances en la cirugía usando laser.

Según una noticia en EurekAlert, una nueva técnica quirúrgica podría mejorar los resultados actuales de la cirugía moderna, además de ahorrar millones de dólares cada año en costes médicos.

A través del uso de nuevas tecnologías se ha logrado realizar extirpaciones en la traquea de un paciente. La nueva técnica permite que el cirujano practique la cirugía en su propia consulta, estando el paciente despierto y, al finalizar la cirugía, el paciente puede ir a casa. Hasta ahora este tipo de cirugía requería aparatos ubicados en quirófanos además de la aplicación de una anestesia general al paciente y, muchas veces, la estancia de una noche en el hospital.

El nuevo método utiliza dos láser distintos. Un láser CO2, administrado por un nuevo tipo de fibra óptica hollow-core, y un láser de colorante pulsado, administrado por fibra óptica sólida. Cada láser está dirigido por un video-endoscopio de alta resolución, y todo el sistema se administra al paciente a través de un pequeño tubo colocado en la nariz. Representa la primera vez que se utiliza dos láser en una intervención realizada en una consulta médica.

Los dos láser se complementan. El láser CO2 elimina los crecimientos en el laringe y la traquea, y luego se aplica el láser de colorante pulsado para tratar la base de los crecimientos con el fin de prevenir su reaparición.

El equipo de especialistas de este centro logró eliminar los papilomas respiratorios a través de esta técnica. Según la portavoz del centro, el equipo eligió un caso de papilomas para probar la nueva técnica, al ser éstas uno de las extirpaciones más difíciles.

Con el tiempo se podrá utilizar esta nueva técnica para tratar cáncer de la laringe.

3.  Censor para obtener imágenes Diagnósticas.

Los científicos han desarrollado un nuevo producto diseñado para facilitar diagnósticas médicas. Se trata de un censor que mejora el rendimiento del conocido PillCam, un aparato que, al ser tragado por el paciente, pasa por el esófago y envía imágenes desde el interior.

El nuevo censor CMOS se introduce en el PillCam y permite tomar 14 imágenes por segundo a un receptor que lleva el paciente. Este avance permitirá que médicos puedan diagnosticar con mucho más precisión enfermedades de la garganta y trastornos y lesiones del esófago.

El nuevo aparato tiene un sensor en cada punta, y una velocidad de imágenes 7 veces mayor que la versión anterior. Los expertos lograron un aumento tan espectacular en la velocidad de imágenes al mantener la potencia baja y desarrollar un control automático de iluminación.

El primer PillCam fue presentado en 2001

4.  Diminutos sensores implantables que controlan el estado de salud.

Se trata de sensores multifunción del tamaño de una mota de polvo, que pueden detectar cualquier cosa, desde la presión sanguínea hasta compuestos tóxicos.

Según un artículo de Tecnology Review del 16 de junio de 2006, este dispositivo basado en la tecnología de memoria flash ( la que utilizan algunas cámaras digitales, dispositivos electrónicos portátiles y teléfonos móviles), se podría llegar a utilizar para una gran variedad de aplicaciones, entre las que se incluyen mejores pruebas de detección de drogas o dopaje, un seguimiento continuado del estado de salud de órganos y vasos sanguíneos e incluso la detección de sustancias químicas en el ambiente.

El desarrollo comercial de estos sensores inventados por Edwin Kan, profesor de ingeniería informática y eléctrica de la Universidad de Cornell, lo está llevando a cabo Transonic Systems, en Ithaca, Nueva York. Según Bruce McKee, ingeniero proyectista de Transonic, su primera aplicación podría estar disponible en 5 años y será probablemente el estudio y control de la temperatura, la presión y el flujo en pequeños vasos sanguíneos de animales de laboratorio, una parte importante en las pruebas de fármacos. Para ello, se implantarían los sensores en el torrente sanguíneo de los animales.
Kan ha construido unos sensores prototipo de 100 micrómetros, pero afirma que podrían ser incluso más pequeños. Actualmente, los sensores comunican la información detectada y reciben corriente por cables, pero según Kan se podría añadir una radio emisora y una fuente de energía, convirtiéndolo en inalámbrico, y el tamaño total del dispositivo apenas aumentaría un par de milímetros cuadrados Según McKee, el diminuto tamaño de los sensores y su escaso consumo es lo que hace sea posible implantarlos de forma permanente en el cuerpo humano, una vez transformados en inalámbricos.

Nuevas soluciones para la miopía.

En San Diego desarrolla actualmente un sistema que se podría comercializar dentro de unos meses y que lograría hacer lentes realmente hechos a la medida de las necesidades del paciente. El proceso en vías de desarrollo empieza con un aparato que mide todos los defectos únicos del ojo, incluyendo irregularidades en la forma o la densidad del mismo.

Este avance tecnológico hace que una luz entre en el ojo y mide los cambios en las propiedades de onda de la luz reflejados en la retina. Partiendo de estos cambios, el aparato es capaz de calcular la medida de irregularidades puntuales y crear una receta digital que remite a Ophtonix. Dicha receta dirige un láser que examina un material convencional y fusionado con una capa de un material nuevo desarrollado por Ophtonix. La luz del láser transforma la estructura molecular del material de Ophtonix, alterando sus propiedades refractivas de un punto a otro, permitiendo la fabricación de lentes totalmente hechos a la medida del paciente en cuestión.

Avances en neurología: cultivación de células cerebrales.

Según un artículo en The Guardian Science, dentro de poco será posible cultivar células del cerebro humano en platos Petri. La nueva técnica promete nuevos tratamientos contra enfermedades como Parkinson y epilepsia, porque podría crear suministros sin límite de células humanas.

Según declaraciones recogidas en el artículo del director de la investigación, Prof. Scheffler, un neurocientífico de la Universidad de Florida, “es como una línea de producción de una fábrica. Podemos sacar estas células y luego congelarlas hasta que las necesitemos. Luego las descongelamos y fabricamos una tonelada de neurones nuevos.”

Scheffler recogió células precursoras de ratones y les aplicó productos químicos para lograr la diferenciación de las mismas. Durante todo el proceso, su equipo tomó imágenes de las células cada pocos minutos.

Los científicos confirmaron que el desarrollo de las células precursoras del cerebro es parecido a la forma en la que las células sanguíneas se crean a partir de los células precursoras de la médula ósea, lo que en su día llevó a avances en el proceso de implantes de médula ósea.

Según el artículo en The Guardian, este nuevo estudio podría proporcionar una nueva herramienta para la investigación en neurociencias que, a su vez, podría ser el primer paso hacia la creación de nuevos tratamientos contra enfermedades de tipo neurológico.

Por último y según

http://www.ojocientifico.com/2010/12/19/ultimos-avances-en-medicina/

Nanotecnología:

La nanotecnología es otra de las últimas tecnologías que aplicada a la han causado un gran avance. Hoy día, se utilizan nanosensores para monitorear distintas variables dentro del cuerpo humano, y se usan nanotubos para complejas intervenciones médicas y distintas técnicas de medicina

Desarrollo del ojo biónico:

La ciencia médica está muy cerca de lograr devolverles la visión a personas ciegas, en la práctica ya se ha logrado con éxito mediante la implantación de microchips dentro de la retina del ojo. Pero todavía  no es posible que todo el mundo pueda acceder a esta tecnología.

Sangre artificial:

Usualmente, cuando un paciente necesita una transfusión de sangre se piden donantes. Esto está por quedar en la historia ya que la sangre artificial ya ha sido desarrollada a partir de sustancias que se encuentran en la naturaleza. Como en el caso anterior, es necesaria una planificación a largo plazo para que esta sangre artificial este disponible para su uso médico.

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