Crean banda adhesiva que detecta malaria en 20 minutos
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Crean banda adhesiva que detecta malaria en 20 minutos

A diferencia de las pruebas de detección habituales, la banda adhesiva no toma muestras sanguíneas para medir la presencia de la bacteria

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La malaria es una de las enfermedades infecciosas contra las que más se trabaja desde la salud pública. Aunque la aparición de la vacuna y la inmunización de la población es crucial, la OMS contó más de 200 millones de casos anuales hasta el 2018 y un total de 405.000 fallecimientos estimados por esta condición. Pensando en la necesidad de diagnósticos oportunos y en opciones que faciliten la toma de muestras, un grupo de investigadores de la Universidad de Rice ha creado una banda adhesiva -curita- que funciona como prueba de detección, sin necesidad de la extracción de sangre habitual.

Tal y como se explica en la revista Microsystems and Nanoengineering, este dispositivo analiza el líquido intersticial dérmico, ya que contiene biomarcadores para múltiples afecciones e incluso podría considerarse como una nueva herramienta de detección de Covid-19. De acuerdo con sus desarrolladores, los ingenieros Peter Lillehoj y Xue Jiang, este parche entrega resultados en 20 minutos, convirtiéndolo en un método seguro, económico y de alta funcionalidad. Para este caso particular, se programó el dispositivo para detectar biomarcadores asociados a la bacteria Plasmodium falciparum, responsable de los casos de malaria en África, región con mayor prevalencia.

La banda adhesiva está conformada por 16 microagujas huecas, dispuestas en series de 4×4 por lado y acompañadas por una tira de prueba de flujo lateral a base de anticuerpos en el otro. Los anticuerpos reaccionan cuando detectan biomarcadores de proteínas para la malaria y cambian el color a rojo de dos líneas en la banda adhesiva. En caso de ser un test con resultados negativos solo una línea de microagujas cambia su color.

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Proceso de creación de la banda adhesiva. Crédito: Revista NatureMicrosystems and Nanoengineering.

¿Cómo funciona la banda adhesiva detectora?

Esta innovadora banda adhesiva, de acuerdo al artículo publicado, se trata del primer dispositivo de detección de malaria con estas características. En concreto, los investigadores lograron demostrar que las microagujas penetran eficazmente la piel humana, extraer y transportar autónomamente muestras líquidas a través de la tensión superficial utilizando modelos de piel in vitro. Pero, también es un importante avance para la ciencia médica, ya que logra reconocer la presencia del biomarcador PfHRP2 en niveles de 8 ng/mL o menor concentración.

Las microagujas, a su vez, se fijan a una prueba de flujo lateral que realiza el proceso de reconocimiento del biomarcador con cromatografía. Como especificaciones técnicas, estas agujas tienen 75 micrones de ancho y 750 micrones de largo, lo suficiente para alcanzar el fluido dentro de la piel que tiene un espesor típico de entre 800 y 1.000 micrones. “La aplicación de este parche es menos dolorosa que el pinchazo de una aguja en la prueba sanguínea o clavarse una astilla”, mencionó Lillehoj al hablar sobre esta novedosa técnica en medios de comunicación.

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Adicionalmente, los creadores de esta banda adhesiva mencionaron que puede ser mejor para los niños y personas con altos niveles de estrés o miedo a las agujas. “Empezamos con una forma rectangular y luego redondeamos los bordes para hacerla un poco más presentable. No lo planeamos, pero quizá haga que el parche sea más fácil de entender para el público en general”, expresó Lillehoj.

Además de su simplicidad, naturaleza mínimamente invasiva y bajo costo, este dispositivo puede adaptarse fácilmente para detectar otros biomarcadores de proteínas en el fluido intersticial, lo que lo convierte en una herramienta prometedora para obtener diagnósticos en áreas de difícil acceso o en puntos de atención con escasas tecnologías en salud.

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Inteligencia Artificial para elegir el donante de esperma idóneo

El uso de esta tecnología ya se aplica en más de 100 clínicas de fertilidad a nivel mundial.

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Inteligencia Artificial para elegir el donante de esperma idóneo

Con un modelo de Inteligencia Artificial la compañía Fenomatch encuentra los mejores donantes de esperma según el perfil de la receptora. El uso de esta tecnología ya se aplica en más de 100 clínicas de fertilidad a nivel mundial.

Para elegir los gametos se realizan tres filtros diferentes. El primero se denomina fenotípico, este es sencillo y aborda las características básicas del paciente como la raza y el color de ojos y cabello. Con la herramienta de IA se añaden otras características como el grupo sanguíneo, el tono de piel y el nivel de estudios.

Posteriormente pasan al filtro de compatibilidad genética. Con Inteligencia Artificial se busca que el donante sea compatible genéticamente con la receptora. La herramienta permite hacer estudios de compatibilidad genética más eficaces y rápidos que los tradicionalmente usados.

Finalmente, se realiza un filtro biométrico donde se emplea un algoritmo para buscar que el donante tenga similitudes físicas al paciente. No obstante, durante el proceso anterior se pueden añadir al gameto ciertas características físicas que se acoplen con los rasgos del donante.

Inteligencia artificial al servicio de la ciencia

El CEO de la empresa señala que la compañía surgió a partir de la idea de ayudar a embriólogos y médicos a elegir gametos idóneos. Esta herramienta además permite al paciente decidir sobre características propias del donante, además de cumplir los filtros básicos establecidos en las leyes de los diferentes países.

Adicionalmente, la IA reduce el error humano, ya que la herramienta verifica de manera automática tanto la raza como el sexo de la persona que donará, a la vez que supone un ahorro de tiempo y efectividad.

Esta empresa ya cerró en marzo una ronda de financiación donde obtuvieron más de 55 millones de dólares. Ahora han ampliado el capital de la compañía para continuar con su proceso de expansión internacional.

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Algoritmos basados en IA podrían detectar precozmente la tuberculosis

Una nueva aplicación basada en Inteligencia Artificial puede escanear de manera veloz una radiografía en busca de signos de tuberculosis.

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Por la pandemia se retrasa el objetivo de erradicar la tuberculosis mundialmente

Una nueva aplicación descargable en cualquier smartphone u ordenador puede escanear de manera veloz una radiografía en busca de signos de tuberculosis, el diagnóstico se obtendría en menos de un minuto. La aplicación denominada qXR es una herramienta basada en Inteligencia Artificial -IA- diseñada para detectar signos de tuberculosis, aunque puede detectar otras 27 afecciones.

Recordemos, que la tuberculosis es la enfermedad infecciosa más mortal del mundo, cobrando más de 1.4 millones de vidas al año. Con la nueva herramienta no sólo se tiene un diagnóstico precoz sino que se reduce el costo de las pruebas de laboratorio. Cuando los algoritmos se usan a a gran escala incluso pueden detectar grupos emergentes de enfermedades.

“Entre todas las aplicaciones de la IA, creo que la interpretación digital de una imagen utilizando un algoritmo en lugar de un radiólogo humano es probablemente la más avanzada”, dijo Madhukar Pai, director del Centro Internacional de TB McGill en Montreal.

No obstante, el Dr. Pai resalta que la IA no puede reemplazar a los médicos, pero estos si pueden usar la herramienta para mejorar la experiencia clínica del paciente, añadiendo que: “la máquina más el médico es mejor que el médico, y también es mejor que la máquina sola”.

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Es preciso mencionar, que India es uno de los países más afectados por la enfermedad ya que se diagnostican una cuarta parte de todos los casos de tuberculosis a nivel mundial, por lo tanto, es de vital importancia incorporar el uso de la herramienta, especialmente en lugares remotos y de difícil acceso.

En los hospitales de este país no sólo hay problemas para el diagnóstico, sino que también hay déficit de personal de salud, poco equipos médicos, un número reducido de camas y además la ubicación de los hospitales a menudo se encuentra fuera del alcance de las poblaciones más pobres, que para acceder deben caminar incluso días enteros.

Debido al reducido número de personal los médicos se ven obligados a tratar cualquier lesión y patología, desde casos de malaria, infartos, convulsiones hasta lesiones en la cabeza. Incluso han aprendido a leer radiografías sin ayuda de colegas radiólogos.

En las comunidades vulnerables hay altos índices de malaria, anemia drepanocítica y la tuberculosis cuyos síntomas se ven agravados por la pobreza, la dependencia de los curanderos espirituales y el alcoholismo, incluso entre los niños. Por estas razones las enfermedades se descuidan y el diagnóstico se retrasa hasta etapas en las que la enfermedad está muy avanzada y los tratamientos ya no surten efecto.

Sin embargo, otro grupo afectado es el de pacientes con síntomas muy leves de la enfermedad a los que no se les diagnóstica debido a la falta de experticia del reducido equipo médico. Este grupo especialmente, se vería beneficiado con la introducción de la nueva herramienta de IA.

Busca rastros de tuberculosis

Hace unos meses los hospitales remotos de la India empezaron a usar la herramienta qXR con apoyo económico del gobierno del país. El diagnóstico precoz de la enfermedad permitió dar mejores tratamientos a los pacientes.

La herramienta escanea una radiografía y se encuentra rastros u evidencias de tuberculosis asigna al paciente una puntuación de riesgo, posteriormente, el médico tratante puede realizar pruebas de confirmación a los usuarios con puntajes de riesgo más altos.

Pero las aplicaciones como qXR no sólo son funcionales en la detección de tuberculosis o infecciones pulmonares, también sirven para la detección de rutina de personas con VIH, lo que representa un gran avance en materia de Inteligencia artificial aplicada a la medicina.

La aplicación es una de las aplicaciones basadas en IA más prometedoras de todo el mercado para detectar infecciones ya que la herramienta identifica la tuberculosis con una precisión del 95%.

Finalmente, la herramienta sólo se había usado en adultos, pero con las recientes mejoras en su uso ha comenzado a usarse en pacientes pediátricos, lo que mejora el diagnóstico de este grupo etario cuyo diagnóstico es sumamente complejo ya que las pruebas de laboratorio no detectan el 70% de los casos de tuberculosis pediátrica.

Qure.ai empresa desarrolladora de la aplicación informó que estaba probando su aplicación en niños en Bangladesh y que publicaría los datos a principios del próximo año. Mientras tanto, qXR y otras aplicaciones seguirán mejorando porque aprenden sobre la marcha.

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New York Times: Qure.ai, imagen de referencia

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Científicos logran revertir parcialmente el proceso de envejecimiento celular

Científicos de Israel afirman haber logrado revertir el proceso de envejecimiento celular por medio de una terapia con oxígeno hiperbárico.

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Científicos lograron revertir el proceso de envejecimiento celular parcialmente

Con un estudio pequeño de 35 participantes, científicos de Israel afirman haber logrado revertir por primera vez el proceso de envejecimiento celular humano tras ampliar la longitud de los telómetros, es decir las estructuras que protegen las puntas de los cromosomas. Los hallazgos de este estudio fueron posteriormente publicados en la revista médica “Aging”

Es preciso mencionar, que a medida que el cuerpo envejece los telómetros de los cromosomas se acortan ya que a medida que las células se dividen una parte del telómetro se pierde acortando la longitud del nuevo cromosoma resultante, en este sentido, los científicos del mundo toman la medida de los cromosomas como un marcador de edad biológica. Adicionalmente, a medida que los cromosomas se acortan se acrecienta el riesgo de mutaciones futuras, de allí se derivan varias de las enfermedades relacionadas con la edad.

¿Cómo lograron restablecer el proceso de envejecimiento celular?

Los voluntarios del estudio se sometieron a un tratamiento basado en oxígeno hiperbárico, la terapia tenía como objetivo la absorción de oxígeno puro en una cámara presurizada durante cinco sesiones de una hora y media durante 90 días. El resultado de la terapia logró extender los telómetros de los cromosomas hasta un 20% más. Es decir, los telómetros en los leucocitos tomados de los 35 participantes (todos de más de 60 años de edad) recuperaron casi una quinta parte del tamaño que habían perdido.

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No obstante, la escala de la investigación es muy pequeña para realizar conclusiones definitiva, pero este hallazgo inicial abre el camino para que en el futuro se realicen ensayos más grandes con base en la terapia de oxígeno hiperbárico.

El profesor de la Facultad de Medicina y de la Escuela de Neurociencia Sagol de la Universidad de Tel Aviv, Shai Efrati explicó que mientras más largos sean los telométros mejor es el rendimiento celular del organismo, razón por la cual deben hacerse más estudios sobre conservación o recuperación de su longitud.

Adicionalmente, el Centro Sagol de Medicina e Investigación Hiperbárica, informó a través de un comunicado de prensa que entender las implicaciones del acortamiento de los telómetros es la clave para manejar la biología del envejecimiento. Sin embargo, también resaltó que el envejecimiento humano no solo depende de estos factores.

Con la investigación, el equipo científico determinó que los cambios genéticos derivados del tratamiento usado no solo lograron el alargamiento de los telómetros sino que tuvieron otros efectos positivos en la salud de los tejidos.

El equipo determinó que para revertir el proceso de envejecimiento celular es necesario recuperar fragmentos de código genético perdido durante la división celular. Esto sucede en tejidos al interior del intestino con la ayuda de una enzima denominada telomerasa. No obstante, la reactivación de la enzima es una técnica que emplean ciertos cánceres para replicarse por lo que el equipo debe abordar esta posibilidad con suma cautela.

“Hasta ahora, intervenciones como las modificaciones del estilo de vida y el ejercicio intenso demostraron tener algún efecto de inhibición sobre el acortamiento esperado de la longitud de los telómeros. Sin embargo, lo que es notable observar en nuestro estudio es que en solo tres meses de terapia de oxígeno hiperbárico, pudimos lograr un alargamiento tan significativo de los telómeros, a un ritmo mucho mayor que cualquiera de las intervenciones o modificaciones del estilo de vida disponibles actualmente. Con este estudio pionero, hemos abierto la puerta a nuevas investigaciones sobre el impacto celular prolongado de la terapia de oxígeno hiperbárico para revertir el proceso de envejecimiento celular” concluyó Amir Hadanny, coautor del estudio.

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