Boletín
UNAM-DGCS-668
Ciudad Universitaria
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final del boletín
DESARROLLAN EN LA UNAM DISPOSITIVOS DE UTILIDAD MÉDICA
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Científicos del CCADET crearon un sistema de
prueba para validar válvulas cardiacas y un componente para adquirir
información neuronal
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En el Laboratorio de Micromecánica y Mecatrónica,
Ernst Kussul, Alberto Caballero y Leopoldo Ruiz elaboran tecnología mexicana
Investigadores del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (CCADET) de la UNAM desarrollan sistemas de pruebas para validar válvulas cardiacas y un dispositivo llamado microdrive, pequeño componente que se instala sobre la cabeza de animales para adquirir información neuronal, entre otros inventos.
En el Laboratorio de
Micromecánica y Mecatrónica, Ernst Kussul, Alberto Caballero y Leopoldo Ruiz
crean tecnología
mexicana, pues la mayoría de los componentes utilizados para sus aparatos, como
motores, son fabricados totalmente en ese espacio.
Al tener proyectos que unen mecánica con electrónica y programación, expertos del área biomédica se han acercado a este sitio, refirieron los universitarios. De ese modo, desde 2003 colaboran con el Instituto Nacional de Cardiología (INC) en el desarrollo de sistemas para validar bioprótesis de válvulas cardiacas.
“Cuando la gente tiene un
soplo quiere decir que le falla una válvula; ellos han trabajado con prototipos
biológicos para sustituirlas y nos cercioramos de que funcionarán al menos por 380 millones de ciclos,
equivalente a 70 pulsos por minuto durante 10 años, de forma que sea seguro su
implante”, explicó Leopoldo Ruiz.
Los equipos de evaluación están próximos a ser trasladados al INC, y ha iniciado una nueva etapa de colaboración, donde cada persona, de acuerdo con su complexión y actividad física requiere un tipo específico de aparato. Existen 16 tamaños, sin contar las que necesitan los niños.
Por ello, junto con el Laboratorio de Óptica del propio CCADET, se trabaja en un sistema de corte con láser del material biológico (pericardio bovino), que según los datos del paciente determinará el tamaño de cada válvula. Se espera concluirlo el año entrante.
De forma adicional se tiene un proyecto con la Universidad Autónoma de Yucatán para la creación de un dispositivo llamado microdrive, pequeño componente que se instala sobre la cabeza de ratas, con pequeños electrodos que se introducen en el neocortex para adquirir información de las neuronas.
Ello se hace como parte de los protocolos de pruebas para nuevos fármacos; en este caso, para algunas alteraciones del equilibrio; se toman lecturas de la actividad neuronal para determinar que realiza las mismas funciones y además corrige su problema.
La miniaturización lograda en micromecánica ha permitido trabajar un dispositivo vía radiofrecuencia para que el animal no se “estrese” cuando se le coloca. Mediante la computadora se buscan las neuronas, apuntó Alberto Caballero.
Para realizar estas actividades, el Laboratorio cuenta con dos líneas de investigación: la fabricación de equipo micromecánico y de sistemas de control de las microfábricas basados en visión computacional.
Al respecto, Ernst Kussul señaló que las micromáquinas producen piezas de tamaño submilimétrico o de varios milímetros y no sólo aumentan la precisión de las mismas, sino que a diferencia de las de máquinas-herramientas grandes, tienen presiones y una extensión térmica menor y, sobre todo, un costo reducido.
A eso se suma que no ocupan tanto espacio y en una mesa
es posible colocar una fábrica que contenga miles de ellas y manipuladores para
generar elementos pequeños. Además, agregó, si una falla, las demás continúan
trabajando, a diferencia de otros equipos.
Sin embargo, dijo, para controlar estas micromáquinas-herramientas, cuya aplicación inmediata se da en nanotecnología e industrias como microlectrónica y relojería, se requiere un sistema de control totalmente automático, pues es imposible hacerlo de forma manual.
Alberto Caballero afirmó que hasta ahora, los científicos universitarios han generado prototipos capaces de fabricar pequeñas partes mecánicas; “lo más delgado que hemos logrado son piezas de 50 micras de diámetro (la mitad del grueso de un cabello)”.
En el caso de micromotores,
“el más pequeño que hemos desarrollado es uno de pasos, con un tamaño de 7 por
7 por 9 milímetros. El más diminuto que existe en el ámbito comercial tiene 6
por 6 por 6, así que estamos
cerca de la vanguardia en esa área”, abundó Leopoldo Ruiz.
Todas estas innovaciones podrían, también con
el INC, iniciar un proyecto relativo a los llamados extends. Cuando ocurre un paro cardiaco las venas se deforman y
tienden a fallar. Por medio de radiología y un catéter se introduce un tubo
delgado junto con un “globo” que permite expandirlas; es un refuerzo para la
vena que ya sufrió un colapso.
Empero, tales dispositivos comerciales cuestan alrededor de 30 mil pesos, y cuando la gente sufre un infarto requiere tres o cuatro, y no es costeable para el sector salud. “Se requiere que con tecnología mexicana se logren producciones mucho más económicas y al alcance de un sector carente de recursos”, precisó Leopoldo Ruiz.
Para otras áreas, los científicos del CCADET han fabricado microanillos que forman parte de un microfiltro, que se podría colocar en una llave para atrapar las bacterias o partículas que, por lo general, no tienen tamaños mayores a tres micras. Con ello saldría agua totalmente pura.
Sin embargo, falta para automatizarlo, porque cada dispositivo tiene 180 diminutas piezas y colocarlas a mano es una tarea que, incluso, requiere el uso de microscopio. De ahí la importancia de crear sistemas de visión con los cuales sería posible saber dónde está cada una de ellas para manipularlas.
Además, como parte de sus trabajos, los expertos desarrollan manuales que podrán ser transferidos a facultades y escuelas, con la finalidad de que los estudiantes tengan un acercamiento al desarrollo de tecnología totalmente nacional, como base para fomentarla, finalizaron.
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FOTO 01
Leopoldo Ruiz,
Alberto Caballero y Ernst Kussul, del CCADET de la UNAM, desarrollan sistemas
de pruebas para validar válvulas cardiacas y un dispositivo llamado microdrive
neuronal.
FOTO 02.
Investigadores
del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico de la UNAM
desarrollan sistemas de pruebas para validar válvulas cardiacas en el Instituto
Nacional de Cardiología.
FOTO 03
Científicos de la UNAM crearon un dispositivo llamado microdrive, que se instala sobre la cabeza de ratas, con pequeños electrodos para adquirir información de las neuronas.