Científicos buscan nuevos antibióticos y tratamientos
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Científicos buscan nuevos antibióticos y tratamientos

Científicos buscan nuevos compuestos que permitan combatir infecciones que amenazan con aumentar su resistencia a los actuales antibióticos

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Científicos buscan nuevos antibióticos y tratamientos 1

Científicos de diferentes partes del mundo buscan nuevos compuestos que permitan combatir infecciones que amenazan con aumentar su resistencia a los actuales antibióticos. Estos compuestos son encontrados en el ADN de distintos organismos, aunque también los han encontrado en extraños ecosistemas donde las bacterias han desarrollado nuevas capacidades.

Compuestos encontrados en gusanos

La molécula darobactina derivada de la bacteria Photorrabdus khanii, es un compuesto muy efectivo para combatir bacterias causantes de infecciones difíciles de tratar. Curiosamente, esta molécula se encuentra al interior de gusanos parásitos conocidos como nemátodos.

Se descubrió además que las bacterias que espontáneamente desarrollan resistencia a la darobactina pierden la capacidad de infectar a su huésped, esto aumenta la esperanza de que este compuesto pueda llevar al desarrollo de un nuevo medicamento.

Antibióticos en hormigas 

Las hormigas cortadoras de hojas practican el cultivo de hongos para su posterior alimentación, sin embargo, para protegerse a sí mismas de posibles infecciones han desarrollado bacterias productoras de antibióticos.

Investigadores del Reino Unido y Sudáfrica que estudian estos insectos, descubrieron que la bacteria formicae KY5 propia de estas hormigas, produce formicamicina, y este compuesto puede matar organismos infecciosos resistentes a antibióticos comunes como es el caso de la bacteria Staphylococcus aureus resistente a meticilina.

Los experimentos sugieren que a estos microbios les resulta más complejo desarrollar resistencia a las formicamicinas por tanto representan un gran potencial para el desarrollo de nuevos fármacos terapéuticos, pese a esto no se han iniciado ensayos clínicos con este compuesto

Imitando antibióticos de la naturaleza

Pero los compuestos antibióticos no solamente son tomados de manera directa de la naturaleza, muchas veces las funcionalidades de los organismos inspiran a científicos a realizar investigaciones que resultan en nuevos prototipos, este es el caso de la sangre del dragón de Komodo, donde investigadores encontraron un compuesto con actividad antibiótica, de esta se derivó una versión sintética llamada RGN-1 que era aún más efectiva que el compuesto original.

Este compuesto sintético es muy útil ya que reduce la cantidad de bacterias mientras acelera la curación de una herida, este compuesto se encuentra todavía en etapas muy tempranas de experimentación, aunque los resultados sugieren que su desarrollo vale la pena.

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Compuestos encontrados en ecosistemas

Investigadores del Reino Unido y Chile han trabajado en bacterias encontradas en el desierto de Atacama para identificar varios compuestos antibióticos, como las chaxapeptinas y las chaxalactinas.

Las pruebas científicas han demostrado que algunas de estas moléculas pueden matar bacterias como E. coli y la levadura causante de la candidiasis.

Cabe resaltar, que estos nuevos hallazgos e investigaciones fueron publicados por Nat Geo en español.

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Desarrollan prótesis biomédica que devuelve el 90% de la funcionalidad

Una prótesis de mano capaz de restaurar el 90% de la funcionalidad a personas con amputaciones fue desarrollada por investigadores en Italia.

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Desarrollan prótesis biomédica que devuelve el 90% de la movilidad

Una prótesis de mano capaz de restaurar el 90% de la funcionalidad en personas con amputaciones fue desarrollada por investigadores del Instituto Italiana di Tecnología y el centro Protesi INAIL en Italia. El diseño y concepto de la prótesis ya fue galardonado con el premio internacional de diseño industrial Compasso d´Oro.

La prótesis tiene la capacidad de copiar las propiedades biológicas fundamentales de una mano humana, adoptando un movimiento natural sinérgico y adaptable haciendo uso correcto de la fuerza y la velocidad proporcionando alto antropoformismo y agarre.

Este nuevo desarrollo se hizo gracias a la participación coordinada de investigadores, diseñadores industriales, ortopedistas e incluso pacientes. La Comisión Europea ya autorizó su participación en el mercado europeo, pero ya está lista para pasar al mercado internacional. No obstante, su futura comercialización está sujeta a que los investigadores identifiquen inversionistas y posible socios.

La prótesis robótica lleva por nombre Hannes, en homenaje al profesor Johannes ‘Hannes’ Schmidl, director técnico del Centro Protesi INAIL. Como se dijo anteriormente fue un esfuerzo articulado de varias instituciones que comenzó a finales del 2013 con el objetivo de crear soluciones innovadoras y rentables para pacientes con discapacidad física.

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Detalles de la prótesis

Hannes es un sistema protésico de miembro superior poliarticulado antropomórfico que incluye mano y muñeca, cuyas principales características son la suavidad y la capacidad de adaptarse dinámicamente a la forma de los objetos a sostener. Es muy similar a una mano humana y al ser desarrollado directamente con los pacientes su uso es bastante práctico.

La prótesis es un sistema mioeléctrico que se puede usar durante todo el día y se ajusta a diferentes discapacidades de las extremidades superiores. Por lo tanto, una serie de sensores electromiográficos de superficie, colocados dentro de un encaje personalizado, detecta la actividad de los músculos del muñón, en la parte inferior o superior del brazo, que el usuario contrae activamente para realizar múltiples movimientos.

Con pruebas piloto en pacientes con amputación se evaluó la efectividad y usabilidad de la prótesis. Con estos ensayos se pudo evidenciar que después de una semana de entrenamiento con la prótesis los pacientes podían usarla de manera autónoma y realizar actividades cotidianas con facilidad.

Adicionalmente, cuenta con un software con el que es posible personalizar la funcionalidad de la mano, es decir que brinda una experiencia optimizada para cada usuario.

Es preciso mencionar, que el diseño de la prótesis se destaca entre los demás ya que es único dentro del mercado, el mecanismo subyacente de la mano es en si mismo un sistema diferencial mecánico que permita a Hannes adaptarse al objeto que se agarra.

Los desarrolladores destacan que la prótesis se puede construir en dos diferentes tamaños como , 7 tres cuartos y 8 un cuarto, para diestros y zurdos y adecuado para sujetos femeninos y masculinos. Su peso es de 450 gramos, es decir menos de una libra.

Finalmente, los investigadores señalaron que el sistema es tan sofisticado que permite la pronación y suspinación de la muñeca, es decir, que permite hacer el movimiento para girar una llave, un movimiento sumamente difícil de lograr en prótesis.

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Con imagen facial se podrían detectar trastornos del ritmo cardíaco

Investigadores desarrollaron una tecnología capaz de detectar trastornos del ritmo cardíaco haciendo uso de un vídeo que captura la imagen facial del paciente.

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Con imagen facial se podrían detectar trastornos del ritmo cardíaco

Investigadores de la Universidad Técnica Estatal Bauman en Moscú (Rusia) desarrollaron una tecnología capaz de detectar trastornos del ritmo cardíaco haciendo uso de un vídeo que captura la imagen facial del paciente.

Andréi Samoródov, profesor asociado de Sistemas técnicos biomédicos de la universidad, explicó que el principio de funcionamiento del complejo de hardware y software está basado en el análisis de tiempo y frecuencia de la imagen del rostro capturada en vídeo.

La tecnología detecta el cambio en el riego sanguíneo de los tejidos superficiales, mostrando un cambio de color en la piel que puede ser evidenciado a través de una cámara web. Posterior a la captura, se muestra un señal que muestra la dinámica del riego sanguíneo de la persona, utilizando algoritmos de visión por computadora y procesando las señales.

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Uso de la imagen

Con este nuevo desarrollo sería posible detectar los trastornos del ritmo cardíaco de una manera más temprana, e identificar a tiempo problemas de salud asociados hipertensión y trastorno de fatiga. Es preciso decir, que estas imágenes pueden ser capturas en casa e incluso dentro de un coche en movimiento.

Adicionalmente, estos vídeos son enviados a un médico especializado quien con ayuda de un complejo dispositivo puede detectar irregularidades en las imágenes.”En el hogar, el monitoreo no es constante. Si estamos hablando de rehabilitación, entonces la persona se acerca al lugar donde está instalada la cámara” y después “los datos se registran y se transmiten al médico que se encuentra de forma remota”, comentó el especialista.

Así mismo, es posible que la grabación de las imágenes se realice cuando la persona simplemente pasa cerca de la camara instalada.

Finalmente, el experto señalo que este desarrollo también puede ser usado en las cabinas de los vehículos para evaluar el estado de los conductores.”Ahora estamos desarrollando métodos para su uso junto con nuestros colaboradores médicos. Cuando se complete este trabajo, estaremos listos para integrar nuestro complejo en diferentes ecosistemas médicos”, concluyó.

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¿Cómo podría salvar vidas la IA en hospitales con alta tecnología?

Los usos de la inteligencia artificial (IA) todavía no se conocen en profundidad. Tras este año de cambios, su implementación en centros hospitalarios debe ser más rápida y efectiva

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como podria salvar vidas la IA en hospitales

La inteligencia artificial (IA) dejó de ser la herramienta del futuro. Una vez más ha quedado demostrado con un artículo publicado en la revista Nature, en la que sus autores exploran cómo su uso en espacios oscuros o cerrados de hospitales y otras instituciones sanitarias ayudaría a mejorar el cuidado de los pacientes. De hecho, consideran que un uso efectivo de esta tecnología ayudaría a optimizar procesos entre los trabajadores de la salud y mejoraría drásticamente la seguridad de pacientes en UCI o quirófanos. 

La clave de todo esto se encuentra en los sensores. Anteriores investigaciones y aplicaciones han comprobado que estos responden a la actividad humana, de forma inmediata y a medianas distancias. Por ello, en el apartado del estudio correspondiente a los espacios hospitalarios, se presenta la información en segmentos que describen los propósitos específicos de los sensores en cada área. 

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Estos son los entornos viables para la IA en centros hospitalarios

Áreas comunes dentro de los hospitales: para los profesionales de la salud, no es desconocido que su carga laboral se excede y que algunas instituciones cuentan con recursos limitados y menos trabajadores de los que deberían. Al integrar sensores en áreas de recepción, habitaciones de tipo común se produciría una mejora instantánea en la calidad del servicio, detectando a los pacientes que necesitan atención inmediata. 

Si se instalan en las habitaciones, los sensores capturan movimientos y conversaciones que pueden ser registradas en formato digital y almacenarse. Si se utilizan en áreas comunes, podrían contribuir a un aumento en la productividad de los trabajadores y en las operaciones comerciales. Para los expertos, esto sería útil en crisis sanitarias en las que se presenta un elevado aumento de pacientes. 

Mayor seguridad en UCI : según los autores del estudio, las unidades de cuidado intensivo podrían recibir varios beneficios. El primero es el manejo de la debilidad neuromuscular que sufren los pacientes internados, ya que esto puede dar lugar a un aumento del doble de la tasa de mortalidad en un año y a un aumento del 30% de los costos hospitalarios. 

Si se fomenta la movilidad temprana con el uso de sensores, se podría reducir la incidencia relativa de las deficiencias adquiridas en la UCI en un 40%. Los dispositivos entregarían a los especialistas información detallada sobre las maniobras de movimiento del paciente. A su vez, ésta serviría de apoyo en la observación directa entre médico y paciente que evalúa la movilidad pero está limitado por la impracticabilidad de los costos, el sesgo del observador y el error humano. 

También se puede aprovechar la IA para el control de infecciones hospitalarias. De acuerdo con estadísticas presentadas, un 30% de pacientes en UCI -a nivel internacional- sufre una infección nosocomial. Para evitar la propagación de bacterias dentro del área, los médicos, enfermeras y demás personal debe lavarse continuamente las manos bajo protocolo estricto.

Sin embargo, en la vida real es casi imposible medir con exactitud el cumplimiento de este tipo de procesos. Para hacerlo, usualmente se necesitan auditores, profesionales que prestan sus servicios a un alto costo, generalmente sin continuidad y con posibles sesgos. Tales situaciones podrían ser revertidas con la instalación de sensores de ambiente para vigilar el lavado de manos, presentar información más precisa sobre el uso real de los dispensadores de alcohol en gel, los lavamanos y el uso de jabón entre los profesionales de la salud.

Alta seguridad en procedimientos quirúrgicos: según el estudio, alrededor del mundo se realizan más de 230 millones de procedimientos quirúrgicos. De ellos, cerca del 14% de pacientes experimenta efectos adversos. Sin embargo, los autores de la investigación consideran que esto puede reducirse mediante una retroalimentación quirúrgica más rápida, como un entrenamiento más frecuente de la habilidad técnica, que podría reducir el número de errores en un 50%. Para que las habilidades se desarrollen de formas más óptimas, en el artículo se propone fijar sensores portátiles en las manos o en los instrumentos para estimar las habilidades del cirujano, aunque se corre el riesgo de inhibir la habilidad natural o complejizar los procesos de esterilización de instrumentos.

Pero, la IA con los sensores podría optimizar el tiempo que se invierte en el recuento de instrumentos. En la actualidad, el proceso lo realiza el cirujano contando en voz alta los instrumentos utilizados en la cirugía. Sin embargo, es posible que el recuento realizado por un humano etiquete incorrectamente un objeto como devuelto cuando en realidad no sea así. Los sistemas de recuento automatizados, en particular, podrían ayudar a los equipos quirúrgicos a obtener la información precisa y evitar olvidar objetos dentro de los pacientes, especialmente si se trata de cirugías de alta complejidad.

Sistemas de IA ya son una necesidad

Frente a las alternativas presentadas, el profesor y  codirector del Instituto de Stanford para la Inteligencia Artificial Centrada en el Ser Humano (HAI) Fei-Fei , también autor de este análisis manifestó que “los investigadores deben escuchar a todas las partes interesadas a fin de crear sistemas que complementen y suplementen los esfuerzos de las enfermeras, los médicos y otros cuidadores, así como de los propios pacientes”.

Igualmente expresó que, aunque las tecnologías ambientales tienen muchos beneficios potenciales, su uso en estos espacios plantean cuestiones jurídicas y reglamentarias. Esto sin contar los problemas de privacidad que deben identificarse y abordarse de manera pública para ganarse la confianza de los pacientes y los proveedores, así como de los diversos organismos e instituciones que pagan los costos de la atención de la salud. 

Este análisis es el resultado del estudio detallado de 170 estudios. Sobre el uso de la IA en ambientes sanitarios, los autores mencionan que e basa en gran medida en la convergencia de dos tendencias tecnológicas: la disponibilidad de sensores infrarrojos que son lo suficientemente baratos como para incorporarlos en entornos de atención de alto riesgo y el auge de los sistemas de aprendizaje automático como forma de utilizar la entrada del sensor para formar aplicaciones de IA especializadas en la atención de la salud.

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