SEPTEMBRIE 2013

9

Roboții ar putea ajuta la eliminarea tumorilor cerebrale dificile

Boli de inimă, diabet, artroză, cancere, acompaniază, din punct de vedere medical, bătrâneţea. Şi nu numai. Accidentele vasculare cerebrale, durerile lombare, pier-derea auzului, bolile Alzheimer şi Parkinson prevalează şi ele la vârste care depăşesc 65 de ani. Nu în ultimul rând, se semnalează bolile psihice, ale căror cauze sunt în mare măsură necunoscute şi care nu beneficiază de tratamente eficiente. Toate acestea sunt în creştere, odată cu îmbătrânirea populaţiei la nivel global, şi înde-osebi în ţările Uniunii Europene.

Organizaţia Mondială a Sănă-tăţii atrage atenţia că oferta de medicamente a industriei farmace-

nu se situează la nivelul realităţii demografice: în ţările Uniunii Europene trăiesc în prezent mai mulţi locuitori cu vârste peste 65 de ani decât cu vârste sub 15!

Avertismentul OMS porneşte de la faptul că îmbătrânirea popu-laţiei este asociată cu creşterea prevalenţei bolilor şi simptomelor specifice vârstelor înaintate şi face apel la cercetătorii din domeniul farmaceutic să-şi orienteze studiile pe îmbătrânirea populaţiilor şi reducerea decalajului între oferta industriei farmaceutice şi nevoile reale de asistenţă medicală, pro-ducând medicamente sigure, efi-ciente şi capabile să răspundă acestei nevoi în creştere. (A.V.)

Avertisment OMS la adresa industriei farmaceutice

SEPTEMBRIE 2013

n dispozitiv uşor şi porta-bil, inventat la Unversity of California Los Angeles (UCLA),

care efectuează teste pentru rinichi şi transmite date printr-un smartphone ataşat, poate reduce în mod semnificativ nevoia de vizite frecvente la spital a persoanelor cu diabet zaharat şi alte boli cronice de rinichi.

Dispozitivul bazat pe smart-pho-ne a fost dezvoltat în laboratorul de cercetare al lui Aydogan Ozcan, profesor de inginerie electrică şi bioinginerie, la Henry Samueli School of Engineering and Applied Science (de la UCLA), şi director asociat la California NanoSystems Institute.

Gadgetul, care cântăreşte aprox. 170 g, poate determina nivelurile albu-minei din urina pacientului şi transmite rezultatele în câteva secunde.

Albumina este o proteină din sânge, a cărei prezenţă în urină este un semn de pericol pentru sănătate.

Laboratorul lui Ozcan a dezvoltat şi un ataşament optomecanic de telefon, tuburi de testare de unică folosinţă, o aplicaţie Android şi soft-ware-ul pentru a transmite datele.

Studiul a fost publicat luna aceasta în revista „Lab on a Chip”.

„Testul de albumină este adesea făcut pentru a evalua leziunile renale, în special în cazul pacienţilor cu diabet zaharat”, a precizat Aydogan Ozcan.

„Acest dispozitiv oferă o platformă extrem de convenabilă pentru pacien-ţii cronici, la domiciliu sau în locuri îndepărtate, unde telefoanele mobile funcţionează.”

Pacienţii cu risc de diabet zaharat, afecţiuni renale şi alte boli trebuie să ofere în mod regulat probe de fluide – uneori, mai mult de una pe zi – pentru a-şi monitoriza sănătatea, ceea ce implică vizite la laboratoare sau centre de îngrijirea sănătăţii.

Noul dispozitiv proiectează fasci-cule de lumină vizibilă, prin două tuburi mici fluorescente ataşate dispoziti-vului, care conţin unul un lichid de control şi altul o probă de urină ames-tecată cu vopsele fluorescente.

Camera smartphone-ului captează lumina fluorescentă după ce aceasta trece printr-o lentilă suplimentară.

O aplicaţie Android procesează apoi imaginile brute în mai puţin de o secundă şi dispozitivul transmite rezultatele testelor la o bază de date sau la furnizorul de îngrijire a sănătăţii.

Acurateţea testului, care măsoară concentraţia albuminei în urină, a fost, în cursul studiului, sub 10 mi-crograme/ ml, conform standardelor clinice acceptate, folosite în diagnos-ticarea unor condiţii precum micro-albuminuria, excreţia de albumină în urină.

Timpul necesar pentru a efectua un test, incluzând pregătirea unui eşantion cu ajutorul unei seringi mici pentru a injecta urina într-un tub fluo-rescent, este de aproximativ 5 minute.

Ozcan estimează că dispozitivul – pentru care laboratorul lui a dezvoltat şi o aplicaţie pentru iPhone – ar putea fi produs comercial la costuri de 50 – 100 de dolari pe unitatea de produs.

Dispozitiv portabil pentru teste renale comune

Sorina RADU

AC

CE

NT

Din sumarul lunii septembrie

Pag. 6

Un instrument bazat pe laser va îmbunătăţi precizia chirurgiei tumorilor cerebrale

Pag. 7

Cercetătorii au printat 3D mini-ficaţi umani

Pag. 9

Inima virtuală bate în ritmul luminii

Pag. 10

Imprimarea 3D pentru proteze avansate, de 100 de ori mai ieftine

Pag. 13

Detectarea glaucomului în fază incipientă, prin metoda automată

Mucusul melcilor ar putea favoriza chirurgia fără suturi

Pag. 17

Un vehicul uniform de livrare a medicamentelor prin micro-încapsulare

Pag. 19

Roboţii ar putea ajuta la eliminarea tumorilor cerebrale dificile

Celulele stem care imită creierul uman

Pag. 4

Osul infectat ar putea beneficia de un tratament mai bun

Pag. 16

Pag. 5

U

3

SEPTEMBRIE 2013

Intrate în organism prin „poarta” unei răni câteodată chiar superficiale, bacterii patogene, precum stafilococul auriu, pot să se insinueze în interiorul osului. Redutabilă în special la copii, această infecţie profundă, numită oste-omielită, poate fi dificil de combătut.

De altfel, mai mult ca sigur, „rotiţele” mecanismului ei au continuat să „sca-pe” medicilor până la studiile efectuate de pediatrii specializaţi în infecţii osoa-se, de la Vanderbilt University Medical Center, Nashville (USA).

Observând 3D, cu ajutorul microto-mografiei osul de rozător infectat, cer-cetătorii au constatat că bacteria nu numai că distruge osul, dar induce şi o creştere anarhică. Observând osul de rozător, infectat cu S. aureus, echipa de pediatri a reuşit să identifice zonele

dministrarea fluidelor la paci-enţi se realizează prin catetere intravenoase (IV), introducând

un ac într-o venă în cadrul unei pro-ceduri medicale comune.

Cu toate acestea, coordonarea pentru a se introduce un cateter IV este foarte exigentă, în special la copii şi sugari. Procedura cauzează de multe ori durere, suferinţă şi frustrare.

Pentru a răspunde acestei nevoi, studenţii şi clinicienii de la Hadassah Medical Center, Hebrew University of Jerusalem, participând la programul comun Biodesign, au creat un dispozitiv

Colegiul Ştiinţific:

Prof. Dr. Radu NEGOESCUInstitutul de Sănătate PublicăDr. Ing. Ioan VOICUInstitutul pentru Tehnologii Avansate, BucureştiProf. Dr. Florian PURGHEL, Spitalulclinic de Urgenţă „Bagdasar Arseni“Dr. Ing. Gheorghe SAJIN,Institutul de Cercetare-Dezvoltarepentru Microtehnologie, Bucureşti

Dr. Corneliu MOLDOVANConf. Univ. Dr. Manole COJOCARU(CS I, EurClinChem)Dr. Lilia MORARI

Recenziile articolelor ştiinţificeau fost făcute de:Prof. Dr. Ing. Constantin BUCŞANConf. Dr. Ing. Sorin KOSTRAKIEVICI

Corespondenţi în străinătate:Frankfurt - Dr. Maria ŢIŢEICA

Responsabilitatea asupra textului,reclamelor şi conţinutului articolelorrevine în întregime autorilor.Reproducerea totală sau parţialăa articolelor publicate în această revistă este posibilă numai cu acordul scrisal editorilor.

este marcăînregistrată.

Director fondator: Mihai CHEŢAN

Redacţia:Redactor şef: Iuliana BUNEAColectivul de redacție:Andrei CHEȚAN

Redacţia şi administraţia:Str. Rucăr, nr. 32, Sector 1, BucureştiTel. (021) 666.24.82, (021) 666.25.22

ISSN 1583-3631

Editor

Închiderea ediţiei: 30 septembrie 2013

ZO

OM

Sistem semi-automat de inserţie intravenoasă a cateterului

unde bacteria patogenă a provocat o creştere anormală a osului şi distruge-rea lui.

„Moleculele produse de bacterie, numite factori de virulenţă, contribuie la remodelarea osului bolnav”, explică James Cassat, coautor al studiului. „Şi am identificat cu precizie regiunea geno-mului, care reglează această producţie”. Acesta a fost primul succes.

Ei au descoperit, apoi, că Stafilococus aureus fabrică o enzimă aureolizina – care are sarcina de a distruge aceşti factori de virulenţă când devin prea abundenţi şi riscă să atragă atenţia sistemului imunitar al organismului infectat.

Cercetătorii au avut ideea de a creş-te cantitatea de aureolizină în os, în sco-pul limitării remodelării haotice. Şi au înregistrat al doilea succes. „Pentru a dezvolta un tratament cu adevărat efi-cace, va trebui să acţionăm mai direct asupra toxinelor produse de Stafilococ, care ucid celulele fabricând os.”

Modelul animal pus la punct în tim-pul studiului va permite, în orice caz, testarea automată a viitoarelor trata-mente contra osteomielitei şi adaptarea la alte patologii osoase.

A semi-automat portabil pentru inserţia IV rapidă şi în siguranţă.

Aparatul, numit SAGIV, utilizează semnalele infraroşii şi detectarea electrică pentru a identifica venele, introduce acul în locaţia corectă şi se retrage rapid într-o singură mişcare robotizată.

„Inserţia unei IV este o procedură exigentă și, de multe ori, copiii este nevoie să fie înţepaţi de 5, 6 sau mai mult de 10 ori pentru o inserţie de succes”, a spus dr. Yotam Almagor, expert clinic al grupului de cercetare.

„Aceasta aduce multă durere și frustrare.” Prototipul grupului, dezvoltat de masterandul în inginerie Lev Lavy, a fost deja testat cu succes pe copii la secţia de pediatrie a Hadassah Medical Center.

„O mulţime de părinţi interesaţi cer să folosim dispozitivul”, a spus Almagor.

Continuare in pagina 5

Osul infectat ar putea beneficia de un tratament mai bun!

4

SEPTEMBRIE 2013

spune neurobiologul specializat în neurodezvoltare Arnold Kriegstein, de la University of California, San Francisco.

El adaugă, însă, că studiul demon-strează şi posibilitatea de a utiliza ţesuturi derivate din celule stem umane, pentru a modela alte boli, dacă creşterea celulelor poate fi controlată mult mai eficient.

„Această întreagă abordare este realmente în fază incipientă”, spune Kriegstein.

„Judecarea ei poate depinde încă de cât de robustă este.”

(Sursa: Institute of Molecular Biotechnology)

ING

INE

RIE

TIS

UL

AR

Ă

u un amestec de nutrienţi şi un pic de „muncă de convingere”, celulele stem umane derivate din piele pot

fi determinate să se asambleze spontan în fragmente de ţesut asemănătoare creierului.

Cercetătorii au oferit în septembrie prima descriere şi aplicaţia acestor „mini-creiere” într-o lucrare apărută în „Nature”.

„Este un studiu seminal pentru a face un creier într-un creuzet”, spune neurobiologul Clive Svendsen, de la University of California, Los Angeles, care nu a fost implicat în studiu.

„Este fenomenal. Un creier artificial pe deplin format ar putea fi încă la ani depărtare”, observă el, „dar aglomerările de <boabe> neuronale dezvoltate în aceas-tă lucrare s-ar putea dovedi utile pentru cercetarea bolilor neurologice umane.”

Cercetătorii au utilizat anterior celule stem umane pentru a creşte structuri asemănătoare ochiului şi chiar straturile de ţesut similare cortexului cerebral.

Dar în ultimul timp, cercetătorii au dezvoltat fragmente mai mari şi mai complexe de neuro-ţesut crescând pentru prima dată celule stem pe un gel sintetic, care seamănă cu ţesuturile conjunctive naturale găsite în creier şi în alte părţi ale corpului.

Apoi, ei au cufundat „boabele” de ţesut în curs de formare într-o baie de filare pentru a infuza ţesutul cu substanţe nutritive şi oxigen.

„Surpriza cea mare a fost că a funcţionat”, spune co-autorul studiului, biologul Juergen Knoblich, specialist în biotehnologie moleculară, de la Institute of Molecular Biotechnology, din Viena.

„Boabele” de creier au crescut, ajun-gând să semene cu creierul unui fetus în a noua săptămână de dezvoltare.

O copie imperfectă Sub un microscop, cercetătorii au

observat regiuni discrete ale creierului, care păreau să interacţioneze una cu alta.

Dar dispunerea generală a diferitelor zone proto-cerebrale a variat aleator între probele de ţesuturi – nefiind nici o structură fiziologică de recunoscut.

„Întreaga structură nu este asemă-nătoare cu un creier”, spune Knoblich, adăugând că maturizarea normală a creierului într-un embrion intact este, probabil, ghidată de semnale de creştere din alte părţi ale corpului.

„Bilelelor” de ţesut le-au lipsit şi va-sele de sânge, ceea ce ar putea fi un motiv pentru care dimensiunea lor a fost limitată la 3-4 mm în diametru, chiar şi după o creştere timp de 10 luni sau mai mult.

În ciuda acestor limitări, autorii au folosit sistemul pentru a modela aspecte cheie ale microcefaliei, o afecţiune care provoacă creşterea „pipernicită” a creierului şi tulburări cognitive.

Microcefalia şi alte tulburări de neu-rodezvoltare pot fi dificil de reprodus în rozătoare, din cauza diferenţelor specifice speciei în dezvoltarea creierului.

Cercetătorii au descoperit că frag-mentele de ţesut de cultură de celule stem derivate din piele de la un om cu microcefalie nu au crescut la fel de mari ca fragmentele cultivate din celule stem provenite de la o persoană sănătoasă.

Ei au determinat că acest efect se datorează diferenţierii premature a celulelor stem neurale din interiorul bucăţilor de ţesut microcephalic, epuizându-se populaţia de celule progenitoare care alimentează creş-terea normală a creierului.

„Constatările confirmă în mare măsură teoriile dominante despre microcefalie”,

Ana BARBUC

Celulele stem care imita creierul uman

5

t

„Copiii care suportau să fie înţepaţi de mai multe ori la fiecare vizită la spital sau laborator pot fi acum conectaţi dintr-o sin-gură încercare.”

Din grupul care a pus la punct dispozi-tivul mai fac parte: Gahl Levy, fondatorul EnergySmart Solutions, precum şi Yifat Castel şi Alex Wainshtok, care îşi comple-tează studiile de MBA.

Biodesign este o abordare multi-disci-plinară a echipei de inovare medicală, de la Hebrew University of Jerusalem şi Ha-dassah Medical Center în parteneriat cu Stanford University.

Programul are scopul de a instrui ti-neri absolvenţi de facultăţi de bioingine-rie şi de afaceri în ştiinţa şi practica de a aduce o inovaţie medicală pe piaţă.

Acest program este condus de dr. Yaakov Nahmias, şef al programului de bioinginerie de la Hebrew University, şi prof. Chaim Lotan, director al Heart Insti-tute al Hadassah Medical Center.

(Sursa: Hadassah Medical Center)

Sistem semi-automat de inserţie intravenoasă a cateterului

SEPTEMBRIE 2013

Un instrument bazat pe laser va îmbunătăţi

6

TE

HN

OL

OG

II L

AS

ER

studiu publicat toamna trecută în „Journal of Neurosurgery”, mai puţin de un sfert din operaţiile pacienţilor obţin cele mai bune rezultate posibile.

„Deși operaţia tumorii cerebrale a avansat pe mai multe căi, supra-vieţuirea multor pacienţi este încă redusă, în parte și pentru

că medicii nu pot fi siguri că au extirpat tot ţesutul tumoral înainte de a încheia operaţia”, spune co-autorul principal al studiului, dr.med. Daniel Orringer, lector în cadrul departamentului de neurochirurgie de la UM, care a lucrat cu echipa de la Harvard.

„Avem nevoie de instrumente mai bune pentru vizualizarea tumorii în timpul intervenţiei chirurgicale și microscopia SRS este extrem de promiţătoare în acest sens”, continuă el. „Utilizând SRS, putem vedea ceva care este invizibil prin microscopia chirurgicală convenţională.” SRS vine de la „stimulated Raman scattering” sau „stimularea împrăștierii Raman”.

Denumită după CV Raman, unul dintre oamenii de ştiinţă indieni care a contribuit la descoperirea efectului şi a împărţit Premiul Nobel pentru fizică în 1930 pentru acesta, tehnica bazată pe împrăştierea Raman permite cercetătorilor să măsoare semnătura chimică unică a materialelor.

Utilizând tehnica SRS, ei pot detecta un semnal luminos slab emanat de un material după ce este iluminat non-invaziv cu un

nouă tehnologie bazată pe laser poate îmbunătăţi semnificativ precizia inter-

venţiilor de extirpare a tumorilor cerebrale, permiţând chirurgilor să distingă, la nivel microscopic, ţesutul canceros de cel sănătos al creierului, în timpul intervenţiei operatorii, evitând să fie lăsate în urmă celule care ar putea da naştere unei noi tumori.

Într-o lucrare anun-ţată pe coperta revistei „Science Translational Medicine”, o echipă de cercetători de la University of Michigan Medical School şi Harvard University des-criu modul în care noua tehnică le permite să „vadă” cele mai mici formaţiuni de celule tumorale în ţesutul cerebral.

Ei au folosit această tehnică pentru a distinge tumora de ţesutul sănătos în creierul unor şoareci vii – şi apoi au arătat că a fost posibil să facă aceeaşi distincţie şi în ţesutul eliminat prin operaţie de la un pacient cu glioblastom multiform, una dintre tumorile cerebrale cu cel mai mare potenţial letal.

Acum, echipa studiază posibi-litatea de a dezvolta o abordare numită microscopie SRS, care, utilizată în timpul unei operaţii, să-i ghideze pe chirurgi în eliminarea ţesutului canceros, şi testează metoda într-un studiu clinic la University of Michigan (UM). Studiul este finanţat de National Institutes of Health.

Sunt necesare îmbunătăţiri în intervenţiile de îndepărtare a tumorii. Pacienţii diagnosticaţi cu glioblastom multiform trăiesc, în medie, doar 18 luni de la diagnosticare.

Chirurgia este unul dintre cele mai eficiente tratamente pentru astfel de tumori, dar, conform unui

laser.Prin analiza atentă a spectrului

de culori din semnalul luminos, cercetătorii pot obţine multe informaţii legate de compoziţia chimică a probei.

În ultimii 15 ani, dr.med. Xiaoliang Sunney Xie, din departamentul de chimie şi biochimie de la Harvard

University – autorul principal al noii lucrări – a dezvoltat tehnica de imagistică chimică de mare viteză.

Prin amplificarea de peste 10.000 de ori a semnalului Raman slab, acum, este posibil să se obţină imagini SRS multicolore ale unui ţesut viu sau ale altor materiale.

Echipa poate obţinee chiar şi 30 de imagini noi pe secundă – rata necesară pentru a crea clipuri video ale ţesutului, în timp real.

„Biopsia a fost standardul de aur pentru detectarea și eliminarea acestor tipuri de tumori”, a subliniat Xie.

„Dar noi credem că această nouă tehnică este mai performantă pentru că permite o analiză în timp real. Chirurgii pot sări acum peste toate etapele necesare prelevării ţesutului pentru biopsie, inclusiv peste îngheţarea și colorarea ţesuturilor. Tehnica le permite să facă totul in vivo.”

Privind arhitectura microsco-pică a creierului, o echipă multidis-ciplinară incluzând chimişti, neuro-chirurgi, patologi şi alţi specialişti, a

OSorina RADU

SEPTEMBRIE 2013

Un instrument bazat pe laser va îmbunătăţi

7

precizia chirurgiei tumorilor cerebralecolaborat pentru a dezvolta şi testa instrumentul.

Noua lucrare descrie folosirea pentru prima dată a microscopiei SRS într-un organism viu, pentru a vedea „marginea” tumorii – zona de frontieră, în care celulele tumorale se infiltrează printre celulele normale.

Este cea mai grea zonă în care chirurgul trebuie să opereze – mai ales atunci când tumora a invadat o regiune cu o funcţie importantă.

Aşa cum arată imaginile din lucrarea publicată, tehnica poate

distinge tumora cerebrală de ţesutul normal, cu o precizie remarcabilă, prin detectarea diferenţei dintre semnalul emis de structura celulară densă a ţesutului tumoral şi cel emis de substanţa sănătoasă normală, cenuşie şi albă.

Autorii sugerează că micro-scopia SRS ar putea fi la fel de precisă pentru detectarea tumorii ca abordarea utilizată în prezent în diagnosticul tumorii cerebrale – numită colorare H & E.

Lucrarea conţine date de la un test care opune colorarea directă H & E microscopiei SRS.

Trei patologi chirurgicali, instruiţi în studierea ţesutului cerebral şi ţintirea celulelor tumorale, au avut aproape acelaşi nivel de precizie, indiferent de imaginile pe care le-au studiat.

Dar, spre deosebire de colo-rarea H & E, microscopia SRS se poate efectua în timp real şi fără vopsirea, înlăturarea sau

prelucrarea ţesutului.Paşii următori constau în

dezvoltaea unui laser mai mic şi demararea unui studiu clinic. Sistemul actual de microscopie SRS nu este încă suficient de mic sau de stabil pentru a putea fi utilizat într-o sală de operaţii.

Echipa colaborează cu o companie start-up formată din membri ai grupului lui Xie, numit Invenio Imaging Inc, care are în curs de dezvoltare un laser pentru a efectua SRS prin intermediul unor componente ieftine din fibră optică.

De asemenea, echipa lucrează cu AdvancedMEMS Inc pentru a reduce dimensiunea sondei care face imaginile posibile.

Un studiu de validare, pentru a examina ţesutul eliminat de la pacienţi cu tumori cerebrale, operaţi, ar putea începe chiar şi anul viitor.

(Sursa: University of Michigan Medical School)

TE

HN

OL

OG

II LA

SE

R

Speranţa că, într-o zi, listele de transplant frustrant de lungi vor fi îndepărtate în favoarea unor „piese” făcute „la comandă”, este aproape de a deveni realitate, odată cu organele 3D-printate.

Cercetătorii de la Organovo – 3D Human Tissues, San Diego – specializată în tehnologii de bioprintare – au fost capabili, pentru prima dată, să printeze 3D replici mici ale ficatului uman.

La doar o jumătate de milimetru gro-sime și patru milimetri lăţime, mini-ficaţii pot efectua cele mai multe dintre funcțiile pe care le îndeplineşte versiunea mai mare atârnată peste vezica biliară umană.

Ceea ce înseamnă că aceşti prezum-ptivi producători de bilă ar putea servi unei varietăţi de scopuri, cel mai apropiat fiind acela de a observa modul în care ficatul uman reacţionează la anumite

medicamente şi boli.Analizele hepatice actuale sunt

capabile să dureze doar câteva zile, deoarece sunt bazate pe câteva straturi de celule care nu au posibilitatea de a efectua multe din funcțiile unui ficat real.

Aceşti noi mini-ficaţi sunt nişte aproximări foarte bune ale organului real, producând proteinele care transportă hormoni și medicamente prin tot corpul, colesterol şi enzime de detoxifiere majore care permit organismului să consume cantități rezonabile de alcool, fără a muri.

De aici încolo, Organovo plănuieşte să treacă la dezvoltarea unor organe de dimensiuni normale, care ar putea fi transplantate în corpuri umane reale, vii.

Desigur, ei vor trebui mai întâi să rezolve problema modului de imprimare a unor ramuri mai mari de rețele ale vaselor sanguine capabile să hrănească un întreg organ.

Cercetătorii au printat 3D mini-ficaţi umaniAna BARBU

Dar aceşti mini-ficaţi sunt un indiciu că procesul de dezvoltare a unui ficat complet este cu adevărat pe drumul cel bun.(Sursa: Organovo – 3D Human Tissues, San Diego)

SEPTEMBRIE 2013

OP

TO

GE

NE

TIC

Ă

ând bătăile inimii alunecă într-un ritm neregulat, punând în pericol viaţa, tratamentul este bine cunoscut: se

livrează o explozie de curent electric de la un stimulator cardiac sau un defibrilator.

Dar, pentru că de energia electrică în sine poate provoca durere, leziuni ale ţesutului şi alte efecte secundare grave, o echipă de cercetători condusă de cei de la Johns Hopkins vrea să înlocuiască aceste şocuri cu un remediu mai blând: lumina.

Într-o lucrare publicată la 28 august în revista „Nature Communications”, cinci bioingineri de la universităţile Johns Hopkins şi Stony Brook au descris planul lor de a utiliza datele biologice de laborator şi un model informatic complicat pentru a elabora o soluţie mai bună de vindecare a inimilor aflate în dificultate.

Alţi cercetători au folosit deja celule sensibile la lumină pentru a controla anumite activităţi în creier.

Cercetătorii de la Johns Hopkins şi Stony Brook spun că intenţionează să modeleze această tehnică de stimulare cardiacă, astfel încât, în viitorul apropiat, medicii să fie capabili a utiliza energia redusă a luminii pentru a rezolva probleme cardiace grave, precum aritmia.

„Aplicarea de energie electrică inimii are neajunsurile sale”, a declarat supervizorul proiectului, Natalia Trayanova, profesor de inginerie biomedicală la Johns Hopkins.

„Când folosim un defibrilator, este ca și cum am forţa o ușă pentru a o deschide fiindcă nu avem cheia. Acesta se aplică folosind prea multă forţă și prea puţină fineţe. Vrem să controlăm acest tratament într-un mod mai inteligent. Credem că este posibil să se utilizeze lumina pentru a remodela comportamentul inimii, fără să o forţăm.”

Pentru a realiza aceasta, echipa condusă de Trayanova a pătruns în

domeniul optogeneticii, care este vechi de numai aproximativ un deceniu.

Introdusă în premieră de cercetătorii de la Stanford, optogenetica se referă la inserţia proteinelor sensibile la lumină, numite opsine, în celule.

Când sunt expuse la lumină, aceste proteine devin portaluri mici în interiorul celulelor ţintă, care să permită unui flux de ioni – o sarcină electrică – să treacă prin ele.

De curând cercetătorii au început să folosească această tactică pentru a controla comportamentul bioelectric al anumitor celule ale creierului, făcând un prim pas spre tratarea tulburărilor psihice cu lumină.

În „Nature Communications”, cercetă-torii au raportat că au testat cu succes aceeaşi tehnică pe o inimă – una care „bate” în interiorul unui calculator.

Trayanova a lucrat mulţi ani la dezvol-tarea unor modele informatice foarte detaliate ale inimii, care pot simula comportamentul cardiac de la nivel molecular şi celular tot drumul până la cel al inimii ca un întreg.

La Johns Hopkins, ea conduce labora-torul de cardiologie computaţională din Institute for Computational Medicine.

Aşa cum este detaliat în articolul din revistă, modelul informatic pentru tratarea inimii cu lumină, de la Johns Hopkins, încorporează date biologice de la laboratorul condus de Emilia Entcheva, profesor asociat de inginerie biomedicală la Stony Brook.

Colaboratorii de la Stony Brook lucrează cu tehnici de sensibilizare la lumină a ţesutului cardiac prin inserarea opsinelor în unele celule. De asemenea, ei vor testa modul în care răspund aceste celule când sunt iluminate.

„Experimentele de la acest laborator au generat datele pe care le folosim pentru a construi modelul nostru informatic pentru acest proiect”, a precizat Trayanova.

„Pe parcurs ce laboratorul Stony Brook

generează noi date, le vom folosi pentru a rafina modelul nostru.“

În laboratorul propriu, membrii echipei conduse de Trayanova vor folosi acest model pentru a efectua experimente virtuale. Ei vor încerca să determine modul de poziţionare şi controla celulele sensibile la lumina pentru a ajuta inima să menţină un ritm sănătos şi activitatea de pompare.

Ei vor încerca, de asemenea, să evalueze cât de multă lumină este necesară pentru a activa procesul de vindecare.

Scopul general este de a folosi modelul informatic pentru a aduce cercetarea mai aproape de ziua în care medicii vor putea începe să trateze inima pacienţilor cu fascicule de lumină de intensitate redusă. Cercetătorii susţin că asta s-ar putea întâmpla într-un deceniu.

„Cel mai promiţător lucru în ceea ce privește disponibilitatea unui cadru digital atât de exact și de încredere este posibilitatea de a anticipa ce experimente merită într-adevăr să faci pentru a înainta cu această tehnologie mai repede”, a declarat Patrick M. Boyle, cercetător

CIoana OLTEANU

Inima virtuală bate în ritmul luminii

9SEPTEMBRIE 2013

continuare in pagina 10

SEPTEMBRIE 2013

âna Dextrus este prototipul rezultat din Open Hand Project al lui Joel Gibbard, o iniţiativă open source hardware, care

are scopul de a reduce dramatic costul protezelor robotizate.

Dextrus este o mână robotică complet funcţională, cu caracteristici şi capabilităţi similare de protezelor avansate de top, dar costând doar o mică fracţiune din costul acestora.

Un Dextrus complet funcţional este disponibil prin intermediul

campaniei Indiegogo, pe care Gibbard a lansat-o de curând pentru a susţine preţul de 700 £ pentru versiunea protetică completă a dispozitivului, care este de aproximativ 1.100 dolari SUA, comparativ cu 11.000 dolari pentru modelul lider de piaţă din 2010, de exemplu.

Gibbard este capabil să scadă costurile în mai multe moduri, de la utilizarea unor materiale mai puţin costisitoare în construcţia protezei prin imprimarea 3D a unor părţi componente, până la utilizarea unor componente de ataşare şi monturi deja existente dedicate membrelor artificiale.

Gibbard, care locuieşte în Bristol, Marea Britanie, afirmă că, după dezvoltarea Dextrus original, în timp ce studia pentru licenţa de inginerie în robotică, la Universitatea din Plymouth, şi a primit numeroase premii pentru proiectul său, el şi-a dat seama că pentru a realiza un impact semnificativ în lume ar avea nevoie de mai mult decât de cercetare.

Campania Indiegogo, care caută o finanţare de 39.000 £, este concepută în scopul finanţării lucrărilor la Open Hand Project, timp de un an întreg, pentru traducerea în realitate a cercetării academice a lui Gibbard.

Pentru a testa şi a construi Dextrus, Gibbard a lucrat cu amputatul Liam Corbett, care spune că este deja capabil să facă mult mai mult cu prototipul Dextrus decât cu proteza cârlig pe care a folosit-o anterior.

„Liam este candidatul perfect pentru mână, așa încât voi lucra cu el peste tot”, spune Gibbard

referindu-se la parteneriatului celor doi.

„El era în căutarea unui dispozitiv cum ar fi acesta în ultimii doi ani și a luat legătura cu mine prin intermediul Facebook.” Dextrus nu a fost încă testat cu alţi utilizatori, dar Gibbard a avut discuţii cu un protezist de la Southmead Hospital din Bristol, care îl va ajuta să găsească şi alţi candidaţi adecvaţi.

Pentru a împlini visul de a aduce protezele avansate la un preţ accesibil, devenind în realitate disponibile pe scară largă, ar trebui probabil un contract cu Serviciul Naţional de Sănătate din Marea Britanie sau instituţii similare, şi care ar implica, probabil, suplimentarea cu cel puţin alte 10.000 de lire sterline a finanţării.

Visul este deopotrivă ambiţios şi demn, aşa încât speranţa campaniei Indiegogo este de a oferi antreprenorului o şansă de a ajunge la această etapă următoare.

(Sursa: Open Hand Project www.openhandproject.org)

Cristina SORESCU

M

10

Inima virtuală bate în ritmul luminii

post-doctoral în laboratorul condus de Trayanova şi autor al articolului din „Nature Communications”.

„Unul dintre cele mai importante aspecte ale utilizării luminii este că aceasta poate fi direcţionată în zone foarte specifice. Aceasta implică foarte puţină energie. În multe cazuri, este mai puţin dăunătoare și mai eficientă decât electricitatea.”

După ce tehnologia va fi ajustată prin teste de modelare informatică, ar putea fi încorporată în stimulatoare cardiace şi defibrilatoare pe bază de lumină.

Un cercetător de la Johns Hopkins, specialist în inginerie electrică, William B. Kouwenhoven, a fost cel care a dezvoltat defibrilatorul electric cardiac, închis în piept, folosit începând din anii 1950 pentru a salva vieţi umane.

Trayanova a fost unul din autorii principali ai articolului din „Nature Communications”.

Co-autori au fost Entcheva şi doi membri ai echipei ei din laborator: masterandul John C. Williams şi colega cercetător post-doctoral Christina M. Ambrosi.

Autorul articolului, Patrick Boyle, care a obţinut titlul de doctor la University of Calgary, este susţinut de o bursă acordată de Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada.

Această cercetare a fost, de asemenea, susţinută de National Institutes of Health – subvenţii R01 HL111649 şi R01 HL103428 – şi de National Science Foundation – subvenţii FSN-CDI-1124804 şi FSN-OCI-108849.

(Sursa: Johns Hopkins University)

Imprimarea 3D pentru proteze avansate, de 100 de ori mai ieftine

continuare din pagina 9

SEPTEMBRIE 2013

SEPTEMBRIE 2013

de îngrijire avansată a leziunilor. O spirală continuă sau un model

în zig-zag de fibre tubulare poroase este plasat în sau pe zona ţintă. Tubul este umplut cu soluţie salină şi locul chirurgical poate fi închis sau poate fi aplicat un pansament normal.

Cu tuburile amplasate în locul cri-tic, orice biomarkeri ai cancerului sau infecţiei pot difuza în tub. Prezenţa cancerului regenerat sau a infecţiei poate fi apoi monitorizată prin pom-

parea şi analizarea coloanei de lichid. Atunci când proba este trecută

printr-un cititor portabil, profesioniş-tii din domeniul sănătăţii pot vedea nu numai dacă este prezent cancerul sau infecţia, dar şi determina exact lo-cul acestora, în trei dimensiuni.

Critic, după ce a analizat proba, platforma Spatial Reach poate apoi fi rulată „în sens invers”, astfel încât chimioterapia sau un antibiotic pot fi livrate în înapoi exact în acele zone ale rănii unde este necesar.

„Alice” de chimioterapie sau an-tibiotice sunt pompate înapoi către dispozitivul tubular – intercalate cu ser fiziologic – astfel încât terapia sfârşeşte adiacent infecţiei sau can-cerului.

Preparatul poate difuza apoi din tuburile poroase şi tratează numai re-giunea vizată. Aceasta permite chimi-oterapiei toxice să fie utilizată fără a provoca distrugeri ţesutului sănătos.

Şi va oferi, de asemenea, posibili-tatea livrării antibioticelor de ultimă alegere, care pot trata supermicrobi precum stafilococul auriu rezistent la medicamente (MRSA), dar care sunt prea toxice pentru a fi administrate la pacienţii vulnerabili sistemic.

Dr. Ben Wicks, şeful Critical Care al Team Consulting, a comentat: „Uti-lizarea Spatial Reach pentru a trata direct tumorile și rănile grave ar pu-tea transforma tratamentul pentru

milioane de oameni. În prezent, există foarte puţine in-

strumente disponibile pentru profesi-oniștii din domeniul sănătăţii pentru a monitoriza corespunzător locurile exciziei tumorale și rănilor, și cele mai multe tehnici utilizate în prezent im-plică un stres semnificativ pentru pa-cienţi.

Prin contrast, noul nostru sistem permite prelevarea probelor, precum și livrarea medicamentelor, fără de-

ranjul pacienţilor, ceea ce ar putea avea un impact dramatic asupra efi-cacităţii tratamentului.”

„Spatial Reach este un concept în stadiu incipient, dar oferă beneficii semnificative pentru chirurgi, cadrele medicale și pacienţi.

Feedback-ul de la experţii din in-dustrie a fost foarte pozitiv și vom fo-losi AdvaMed la Washington pentru discuţii cu partenerii industriali”, con-tinuă Wicks.

Minimizarea infecţiei în îngrijirea plăgilor cronice

Îngrijirea plăgilor cronice, în speci-al la pacienţii vârstnici, este în prezent o problemă gravă, care costă NHS în jur de 3 miliarde de lire sterline într-un an şi aproximativ 25 miliarde do-lari în SUA.

Mulţi oameni nu sunt conştienţi că vindecarea rănilor, în special pen-tru persoanele în vârstă şi cele cu di-abet zaharat, poate dura săptămâni sau chiar luni.

În prezent, diagnosticele sunt ra-reori folosite în managementul plă-gilor de rutină, deoarece acestea nu se încadrează în fluxul de lucru clinic normal şi sunt scumpe.

Spatial Reach a fost proiectat pen-tru a fi de cost scăzut şi pentru a se potrivi perfect în practica clinică nor-mală.

MSc Rob Littlefield, analist Glo-

Alina VÂLCEA

T

12

RE

CU

PE

RA

RE

ME

DIC

AL

Ă

eam Consulting, compania premiată de design şi dezvol-tare în domeniul medical, a

prezentat recent un concept inova-tor care are potenţialul de a aborda două necesităţi clinice semnificative nesatisfăcute: depistarea precoce a regenerării cancerului după o inter-venţie chirurgicală şi detectarea in-

fecţiei în răni cronice.Noua tehnologie, numită Spatial

Reach, oferă clinicienilor capacitatea de a monitoriza neinvaziv locul unei excizii a tumorii interne sau o rană cronică.

Odată ce un loc a fost analizat, aceeaşi platformă poate fi apoi folo-sită fie pentru a furniza terapie bine direcţionată în zonele precise în care este necesar un tratament, fie pen-tru a distruge celulele canceroase rămase sau a trata infecţiile plăgii – toate acestea, fără a expune direct ţesutul din jur la chimioterapice sau la antibiotice inutile pentru el.

Această tehnică brevetată are potenţialul de a reduce semnificativ timpul de recuperare a pacienţilor şi de a creşte rata de supravieţuire a celor în stare critică.

Team Consulting a dezvăluit con-ceptul Spatial Reach la AdvaMed edi-ţia 2013, desfăşurată în Washington DC, în perioada 23-25 septembrie.

Cum funcţionează tehnologia Întrebuinţând fibrele tubulare

utilizate în prezent pentru hemo-dializă, alături de echipamentele şi software-ul special proiectate, Spati-al Reach, dezvoltat de Team Consul-ting oferă o soluţie combinată de di-agnostic şi terapie şi are potenţialul de a crea o întreagă nouă categorie

Concept revoluţionar pentru tratamentul post-

SEPTEMBRIE 2013

În cazul tratamentului post-ope-rator al cancerului, echipa consideră că Spatial Reach ar putea fi deosebit de importantă pentru diagnosticul şi tratamentul cancerelor, cum ar fi tu-morile cerebrale.

În 2010 au fost 9.156 noi cazuri de cancer cerebral, alte tumori ale SNC şi intracraniene, înregistrate numai în Marea Britanie.

În orice procedură neurochirur-gicală, minimizarea daunelor cola-

terale pentru pacient este o cerinţă cheie. Cu toate acestea, monitori-zarea regenerării tumorii implică, în prezent, mai multe intervenţii chirur-gicale invazive în scopul colectării de probe pentru testare.

Utilizarea unor medicamente pu-ternice în timpul tratamentului tradi-ţional poate provoca, de asemenea, distrugeri nedorite la nivelul ţesuturi-lor sănătoase.

balData, care „acoperă” dispozitivele de îngrijire cardiovasculară şi a răni-lor, a spus: „Motivată de proliferarea continuă a diabetului zaharat și de creșterea populaţiei în vârstă care su-feră de răni cronice, este de așteptat extinderea rapidă a pieţei îngrijirii ră-nilor, pentru a ajunge la peste 22 de miliarde de dolari până în 2015, de la 17 miliarde dolari în 2012.

În timp ce marile companii, pre-cum Johnson and Johnson Inc, Smith

& Nephew plc, ConvaTec şi KCI, sunt principalii beneficiari ai acestei creş-teri în curs de desfăşurare, tehnolo-giile lor tradiţionale nu dau semne clinice de eficacitate şi cost-eficienţă, ceea ce a dat naştere la mulţi jucători noi care doresc să profite de această oportunitate de creştere a pieţei.

Reducerea daunelor colaterale pentru pacienţii cu cancer post-ope-ratoriu

operator al cancerului și îngrijirea plăgilor cronice

13

RE

CU

PE

RA

RE

ME

DIC

AL

Ă

Detectarea glaucomului în fază incipientă, prin metoda automatăAna BARBU nu este suficient de sensibilă pentru a de-

tecta glaucomul precoce şi nu este speci-fică bolii, care apare uneori fără creşterea presiunii.

O alta este evaluarea tulburărilor de vedere. Această metodă necesită un echi-pament specializat, ceea ce o face nepo-trivită pentru screening-ul pe scară largă.

A treia metodă – evaluarea daunelor la capătul nervului optic – este cea mai de încredere, dar necesită un profesionist in-struit şi este consumatoare de timp, costi-sitoare şi extrem de subiectivă.

Glaucomul se caracterizează printr-o alungire verticală a cupei optice, o zonă albă în centrul capului nervului optic, sau discului optic. Această alungire modifică raportul cupă-disc (CDR), dar nu afectează în mod normal vederea.

Tehnica computerizată dezvoltată de Cheng şi colegii săi măsoară CDR din ima-gini bidimensionale din partea din spate a

O echipă de cercetători condusă de Jun Cheng de la A*STAR Institute for Infocomm Research, Singapore, a dezvoltat o tehno-logie nouă, automată, care scanează pen-tru glaucom mai precis şi mai rapid decât metodele existente.

Glaucomul este o boală cronică de ochi, progresivă care afectează nervul op-tic. Acesta este a doua cauză de orbire la nivel mondial, şi va afecta aproximativ 80 de milioane de persoane până în anul 2020.

Progresia bolii poate fi încetinită atunci când este tratată mai devreme. Cu toate acestea, simptomele glaucomului pot tre-ce neobservate până în stadiile avansate, când este prea târziu pentru tratament.

În prezent, medicii oftalmologi utilizea-ză trei metode pentru a detecta glaucomul. Una este evaluarea creşterii presiunii din interiorul globului ocular. Această metodă

Prin furnizarea capacităţii de a li-vra terapie foarte bine direcţionată şi monitorizarea regenerării post-ope-ratorii fără a fi nevoie de intervenţie chirurgicală, Spatial Reach poate re-duce potenţialul de suferinţă fizică şi mentală a pacienţilor.

Prof. Garth Cruickshank, speci-alist în neurochirurgie, de la Birmin-gham University, a declarat: „Dacă e dovedită, această tehnologie ar putea oferi pentru prima dată capaci-

tatea de a livra, pur și simplu, la ţintă, terapii, atât chimioterapice cât și bi-ologice, pentru zonele locoregionale ale creierului, în condiţii de siguranţă și în mod continuu.

Semnificativ, aceasta ar evita pro-blemele de acces – cum ar fi bariera hematoencefalică și problemele de toxicitate sistemică – ca în tratamen-tul măduvei osoase”.

(Sursa: Team Consulting)

continuare in pagina 14

SEPTEMBRIE 2013

n profesor de la Virginia Tech - Wake Forest School of Biomedical Engineering a

dezvoltat un plasture cu microace flexibil, care permite livrarea directă şi integrală prin piele a medicamentelor.

Noul plasture poate accelera livrarea medicamentelor, în acelaşi timp cu reducerea deşeurilor, şi poate minimiza în unele cazuri efectele secundare, în special, în vaccinări şi tratamentul cancerului.

Noutăţi cu privire la livrarea tehnologiei au fost publicate într-un număr recent al revistei ştiinţifice

„Advanced Materials”. Conducătorul dezvoltării plasturilor

flexibili a fost Lissett Bickford, în prezent profesor şi cercetător în inginerie biomedicală şi inginerie mecanică, la Virginia Tech College of Engineering.

Dezvoltarea tehnologiei a fost completată în timp ce Bickford a fost cercetător post-doctoral la University of North Carolina Chapel Hill.

Tehnologia plasturilor cu microace folosiţi pe piele există de mai mulţi ani, fiecare plasture conţinând sute de ace micronice care străpung pielea şi se dizolvă, livrând terapeutica încorporată.

Cu toate acestea, din cauza acoperirii lor chimice rigide, plasturii s-au dovedit dificil de pătruns complet în piele, creând o pierdere de medicament şi încetinind timpul de livrare.

În plus, plasturii au fost şi dificil de produs în vrac; procedurile tipice de fabricaţie au nevoie de centrifugare.

Bickford, cu echipa sa de cercetare, inclusiv masterandul Katherine A. Moga, de la Chapel Hill, au reuşit să dezvolte un nou plasture cu microace flexibil, care aderă direct pe piele – ca un bandaj de uz casnic – şi apoi străpunge complet pielea şi se dizolvă.

Bickford a spus că materialul mai moale, mai maleabil şi solubil în apă permite şi un control mai precis asupra formei, dimensiunii şi compoziţiei plasturilor, cu deşeuri puţine sau deloc.

Plasturii micro-formaţi se bazează pe replicarea particulelor în template-uri neumezite (PRINT), tehnologie, dezvoltată de cercetătorul şi profesorul Joseph DeSimone de la University of North Carolina.

Spre deosebire de alte metode de a realiza aceşti plasturi, noua tehnologie permite producţia pe scară largă, mai rapidă şi mai mare şi reducerea costurilor aferente.

Cercetarea şi producerea noului

plasture a fost finanţată de National Institutes of Health şi Chapel Hill’s University Cancer Research Fund.

Advanced Materials a scris despre acest progres în ediţia din iulie.

Bickford a obţinut diploma de licenţă în inginerie mecanică la Texas A&M University în 1998, urmată de o diplomă de master în inginerie biomedicală la University of Texas, Austin, în 2001, şi o diplomă de doctorat în bioinginerie de la Rice University în 2010.

(Sursa: Virginia Polytechnic Institute and State University)

Sorina RADU

U

14

Detectarea glaucomului în fază incipientă, prin metoda

automată

ochiului. Tehnica foloseşte un algoritm care

împarte imaginile în sute de segmente numite „superpixeli” şi clasifică fiecare segment ca parte fie a cupei optice fie a discului optic. Măsurătorile de cupă şi disc pot fi apoi folosite pentru a calcula CDR.

Din 2326 imagini de test, cercetăto-rii au descoperit că tehnica lor automa-tă este mai precisă decât alte metode de screening al glaucomului. Tehnica lor durează aproximativ 10 secunde per imagine, analizată pe un calculator per-sonal standard.

Aceasta este comparabilă cu alte metode computerizate, dar automati-zarea o face mai puţin laborioasă.

„Tehnica este gata pentru a fi utili-zată pe scară largă și poate fi folosită pentru screening, astfel încât glauco-mul poate fi detectat devreme”, spune Cheng.

Depistarea precoce permite oftal-mologilor să trateze pacienţii, precum şi încetinirea progresiei bolii.

Cheng identifică, de asemenea, po-tenţiale îmbunătăţiri ale tehnicii.

„De exemplu, putem include mai multe date în procesul de formare, pentru a îmbunătăţi precizia.” El spu-ne că metoda poate fi, de asemenea, îmbunătăţită şi prin integrarea în anali-ze şi a altor factori, cum ar fi adâncimea cupei optice.

(Sursa: A*STAR Institute for Infocomm Research)

Noi dezvoltări în domeniul plasturilor medicamentoși

continuare din pagina 13OF

TA

LM

OL

OG

IE

SEPTEMBRIE 2013

BA

CT

ER

IOL

OG

IE Mucusul melcilor ar putea favoriza chirurgia fără suturi

aterialele de cusut leziuni şi plăgi chirurgicale s-au schimbat poate de-a lungul mileniilor, dar procesul de bază al suturii ţesuturilor a

rămas acelaşi. Cu toate acestea, în secolul 21, metoda poate deveni în cele din urmă depăşită.

„Suturile sunt o modalitate foarte crudă de a pune marginile rănii cuiva din nou alături”, spune profesorul de biologie Andrew Smith, de la Ithaca College.

Cercetarea condusă de Smith se concentrează asupra gelurilor, în special a celor secretate de anumiţi melci şi melci fără cochilie.

Gelul permite moluştelor să rămână pe pietre, ori ferm lipite în loc, atunci când păsările flămânde încearcă să-i agaţe în ciocuri şi să-i înghită.

Gata cu suturile inestetice! Dar adezivii medicali utilizaţi curent au

limitele lor.Când sunt obligatorii incizii chirurgicale

interne, de exemplu, se apelează încă la metoda copcilor şi capselor, deoarece adezivii vor eşua prin expunerea la fluide corporale. Pe de altă parte, copcile şi capsele pot provoca scurgeri şi alte complicaţii.

MDe asemenea, adezivii moderni nu sunt

eficienţi când este cazul alăturării unor tăieturi zimţate, ei funcţionează cel mai bine când tăietura este relativ dreaptă şi curată (şi nu prea adâncă).

Studiul lui Smith privitor la melci şi limacşi, precum şi studii ale altora privind cercetarea biomecanică a unor moluşte, cum ar fi midii şi scoici, deschid calea către viitorul nu prea îndepărtat când acul şi sutura, sau capsele vor fi depăşite.

„Un astfel de gel ar fi un adeziv medical ideal”, spune Smith.

„S-ar lipi de suprafeţele umede și nu contează cât de mult ar fi flexat și îndoit ţesutul, gelul s-ar flexa și îndoi cu el. Nu ar exista nici o scurgere sau cicatrice.”

Secretul stă în gelGelul de melc şi de limax funcţionează

de obicei ca un lubrifiant alunecos pentru a ajuta animalul să alunece pe suprafeţe.

Din punct de vedere chimic, Smith descrie aceste geluri ca pe „o reţea diluată, încurcată de polimeri”, care nu sunt nici solizi, nici lichizi.

El şi studenţii care participă la cercetare în laboratorul lui examinează procesele chimice interne prin care un melc sau alte moluşte convertesc un lubrifiant în adeziv puternic.

Ceea ce au stabilit până acum este faptul că ionii de metal, cum ar fi zinc, calciu, fier şi cupru, ajută la crearea unor puternice legături încrucişate între aceşti polimeri, care întăresc gelul.

Este un proces foarte rapid: potrivit lui Smith, melcii colectaţi trebuie să fie scuturaţi abil într-o pungă de plastic cu ajutorul unui băţ, înainte de a-şi da seama ce se întâmplă. În caz contrar, melcul va secreta mucusul lipicios de apărare şi Smith ar fi incapabil să-l colecteze.

Odată ce sunt în sac, melcii sunt aduşi în laboratorul unde li se aplică un masaj blând pe partea din spate, pentru a determina secreţia defensivă. Apoi, probele de gel sunt colectate.

Un melc mediu oferă aprox. 40-50 miligrame, sau jumătate din dimensiunea unei radiere montate pe creion, spune Smith.

Probele sunt îngheţate pentru analize ulterioare şi melcii revin la traseele de pe care au fost colectaţi.

Prin dezvăluirea secretului gelurilor acestor creaturi, Smith vede un viitor în care acul şi aţa vor fi depăşite în spitale, cabinete medicale şi chiar în intervenţiile pe câmpul de luptă.(Sursa: Ithaca College & Cornell University)

Cristina SORESCU

16

La nivel mondial, în prezent, acciden-tele vasculare cerebrale reprezintă una dintre cauzele majore de handicap fizic şi psihic. Potrivit datelor Organizaţiei Mondiale a Sănătăţii, pentru declanşarea a 62 la sută dintre accidentele vasculare cerebrale este „răspunzătoare” hiper-tensiunea arterială. Tensiunea arterială normală este de 13/8 mmHg.

HTA este considerată cauza cea mai implicată în declanşarea accidentului vascular cerebral, riscul sporind îngrijo-rător în cazul în care tensiunea arterială înregistrează variaţii mari într-un interval scurt de timp. Concluziile unui studiu

desfăşurat, în decursul a nouă ani, de o echipă de cercetători de la University of Glasgow Medical School, condusă de dr. Sandosh Padmanabhan, pe un lot de 14.522 de hipertensivi, au demonstrat că tensiunea arterială instabilă anunţă un risc crescut de deces.

Potrivit autorilor studiului, ale cărui concluzii au fost publicate recent în revista „Hypertension”, pacienţii care înregistrează „salturi” ale valorilor tensiunii arteriale sunt „candidaţi” la accident vascular cerebral. Cercetătorii britanici subliniază două componente majore ale conduitei preventive, obliga-

OMS: Hipertensiunea – la originea a 62 % din AVC!

torii în condiţiile instalării HTA fără semne de avertizare: continuitatea tratamentului şi controlul periodic al presiunii arteriale. Cu atât mai mult cu cât, potrivit estimărilor OMS, în decurs de 25 de ani, un adult din trei va suferi de hipertensiune arterială! (C.S.)

SEPTEMBRIE 2013

Ei au raportat rezultatele cercetării lor într-o ediţie recentă a Advanced Materials.

„În funcţie de aplicaţiile dorite, toate formele sunt utile în afară de fibrele în formă de mărgele”, a specificat Abidian. „Deși fibrele nu sunt bune pentru livrare de medicamente, ele sunt bune, în schimb, pentru aplicaţii în ingineria ţesuturilor.”

De asemenea, cercetătorii au investigat uniformitatea sferelor. „Le-am urmărit sfericitatea și am determinat că sunt perfecte”, a spus Abidian.

Ele au un raport de 1,05 între înălţime şi lăţime şi au dimensiunea uniformă. O sferă perfectă ar avea un raport de 1.

Cercetătorii au analizat şi modul de eliberare a BCNU din microcapsule. Folosind matematica, ei au stabilit un coeficient de difuzie a medicamentului pentru sistemul de încapsulare.

Aceasta ajută la determinarea cantităţii de medicament care trebuie inclusă în fiecare microcapsulă şi a timpului în care microcapsulele vor livra doza necesară tratamentului.

Cercetătorii au observat că BCNU nu este singurul medicament care poate fi livrat la ţintă în capsule de polimer.

Şi alte medicamente pot fi folosite, dar ar trebui stabiliţi coeficienţii proprii de difuzie şi timp de înjumătăţire.

(Sursa: Pennsylvania State University)

MIC

RO

TE

HN

OL

OG

II

icrocapsule constant uniforme, uşor de produs, care conţin un medica-ment pentru tratarea cancerului

cerebral, pot simplifica tratamentul şi să ofere terapie mai bine controlată, susţin cerce-tătorii de la Pennsylvania State University.

„Tumorile cerebrale sunt una dintre bolile cu cel mai mare potenţial letal din lume”, a declarat profesorul de bioinginerie, inginerie chimică şi de ştiinţa şi ingineria materialelor Mohammad Reza Abidian. „De obicei, me-dicii rezecă tumorile, fac radioterapie și apoi chimioterapie.”

În majoritatea cazurilor, chimioterapia se administrează intravenos, dar, pentru că medicamentele sunt foarte toxice şi nu sunt ţintite, au o numeroase efecte secundare.

O altă problemă cu medicamentele admi-nistrate intravenos este că ele se răspândesc peste tot în sânge şi nu trec cu uşurinţă bariera hematoencefalică, ca atare la tumorile ţintă ajung cantităţi reduse.

Pentru a contracara aceasta, sunt necesa-re doze mari.

„Încearcăm să dezvoltăm o nouă metodă de livrare a medicamentelor”, a spus Abidian. „Nu cu livrare intravenoasă, ci localizată direct la locul tumorii.”

Tratamentul actual include deja plasarea în creier a unor plachete infuzate cu agentul anti-tumoral BCNU, după intervenţia chirur-gicală, dar după ce medicamentele din aceste plachete se epuizează, în general, nu este recomandată repetarea plasării invazive.

„BCNU are un timp de înjumătăţire în corp de 15 minute”, a specificat Abidian. „Din cauza timpului de înjumătăţire scurt, medicamentul are nevoie de protecţie. Încapsularea în interiorul unor polimeri biodegradabili poate rezolva această problemă.”

Încapsularea BCNU în microsfere a mai fost încercată, dar produsul rezultat nu avea dimensiunea şi distribuţia medicamentului uniformă sau înaltă eficienţă de încapsulare a antitumoralului.

Cu sfere uniforme, producătorii pot pro-iecta microcapsulele pentru a controla cu precizie timpul de eliberare a medicamentelor

prin modificarea compoziţiei polimerului.De asemenea, micile sfere sunt injectabile

prin craniu, eliminând necesitatea mai multor intervenţii chirurgicale.

Abidian, care lucrează cu masterandul în bioinginerie şi inginerie chimică Pouria Fattahi şi cu profesorul de inginerie chimică Ali Borhan, a ales folosirea unei tehnici de electrojet pentru a îngloba BCNU în acidul poli (lactic-co-glicolic), un polimer biodegradabil aprobat de FDA.

În electrojet, o soluţie care conţine polimerul, medicamentul şi un solvent, este ejectată rapid, printr-o duză mică, sub un voltaj de 20 kilovolţi, dar numai cu microamperaj.

Solventul din lichid se evaporă rapid, lăsând în urmă ceva între o sferă perfectă şi o fibră.

„Electrojetul este o abordare versatilă de cost scăzut”, a observat Abidian. „Putem produce micro-/nano-sfere și fibre încărcate cu medicamente, cu aceeași mărime, capacitate mare de încărcare a medicamentelor și eficienţă crescută de încapsulare a medicamentelor.”

Cercetătorii au testat soluţii de polimer de la 1% până la 10% în greutate şi au constatat că: de la 1 la 2% au obţinut microsfere aplatizate, de la 3 până la 4 procente au avut microsfere, de la 4 la 6% au avut microsfere şi microfibre, de la 7 la 8% au avut microfibre şi peste 8 la sută au obţinut doar fibre.

Alina VÂLCEAM

Un vehicul uniform de livrare a medicamentelor prin micro-încapsulare

17

Clonarea se simplifică! Cercetătorii japonezi au reuşit aceasta, graţie unei pi-cături de sânge prelevate din coada unui şoarece. Ei au transformat-o într-o sus-pensie de globule albe, apoi, au utilizat nucleul uneia din ele pentru a fertiliza un ou enucleat. Rozătoare au fost deja clona-te pornind de la globule albe de ficat, de măduvă osoasă sau de ganglioni limfatici, dar niciodată până acum din sistemul cir-culator, mai accesibile şi fără să necesite

O picătură de sânge – suficientă pentru a clona un şoarece

eutanasierea donatorului. (S.R.)

SEPTEMBRIE 2013

SEPTEMBRIE 2013

normal de tumoră. Această delimitare este foarte dificilă

pentru chirurg cu ajutorul vederii directe, dar cu IRM continuă, creşte considerabil abilitatea de a discrimina tumora de non-tumoră.”

Dr. med Steve Krosnick, director de programe la NIBIB, spune că orientarea IRM

în timp real pe timpul intervenţiei chirurgicale de extirpare a tumorilor cerebrale, ar oferi un avantaj imens.

„Spre deosebire de IRM pre-operatorie sau IRM intermitentă, care necesită întreruperea procedurii chirurgicale, IRM intra-operatorie în timp real oferă delimitarea rapidă a ţesutului normal de tumoră în timp ce contabilizează schimbările creierului care apar pe durata intervenţiei chirurgicale.”

Dar proiectarea unui dispozitiv neurochirurgical care să poată fi folosit în interiorul unui magnet IRM nu este o sarcină uşoară.

„Una dintre primele probleme care trebuie luate în considerare este accesul chirurgului la creier”, a subliniat Gullapalli. „Când este scanat creierul unei persoane în timpul unui IRM, aceasta este în interiorul tunelului aparatului. Problema este: cum să atingă chirurgul creierul pacientului în timp ce pacientul se află în scaner?”

Soluţia echipei a fost de a oferi chirurgului controlul robotic al dispozitivului, în scopul de a eluda nevoia de a avea acces direct la creierul celui investigat.

Cu alte cuvinte, chirurgul poate insera robotul în creierul pacientului în timp ce pacientul este în afara scanerului.

Apoi, când pacientul se mută în scaner, chirurgul poate sta într-o altă încăpere şi – în timp ce vizionează imagini IRM ale creierului pe un monitor – mişcă robotul adânc în interiorul creierului pentru a electrocauteriza direct şi a aspira resturile de ţesut care trebuie înlăturate de la locul intervenţiei.

RO

BO

TIC

Ă M

ED

ICA

LĂ

Cu suport financiar asigurat de National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB), cercetătorii şi inginerii au conlucrat cu neurochirurgii pentru a dezvolta tehnologii care să permită eliminarea neinvazivă, ghidată de imagine, a tumorilor cerebrale greu de abordat.

Tehnologiile lor combină tehnici imagistice noi, care permit medicilor să vadă adânc în creier în timpul intervenţiei chirurgicale cu sisteme robotice care sporesc precizia recoltării ţesutului patogen.

Un robot asemănător cu viermii circulă în creier.

Rata medie de supravieţuire a pacienţilor cu glioblastoame sau cancer cerebral primar de grad mare este mai mică de doi ani.

Un factor care contribuie la această rată scăzută este faptul că multe tumori profunde şi difuze nu sunt în totalitate accesibile sau vizibile atunci când se utilizează instrumente neurochirurgicale şi tehnici imagistice curente.

Cu câţiva ani în urmă, profesorul de neurochirurgie J. Marc Simard, de la University of Maryland School of Medicine, din Baltimore (UMB), a avut o idee care ar putea rezolva această problemă.

După vizionarea unei emisiuni TV în care chirurgi plasticieni foloseau larve sterile pentru a elimina ţesutul deteriorat sau mort de la un pacient, el a realizat că „exista un sistem natural care distingea răul de bine și binele de rău”, a povestit Simard. „Cu alte cuvinte, larvele elimină toată materia rea și lasă toată materia bună și sunt și foarte mici. M-am gândit că, dacă am avea ceva echivalent cu care să eliminăm o tumoră cerebrală, ar fi exact ce ne trebuie.”

Simard a făcut echipă cu profesorul de radiologie şi medicină nucleară Rao Gullapalli, de la UMB, precum şi cu profesorul de inginerie mecanică Jaydev Desai, de la University of Maryland, College Park, pentru a dezvolta un robot

neurochirurgical mic, care să poată fi folosit pentru a elimina tumorile cerebrale profunde.

În decurs de patru ani, echipa a proiectat, construit şi testat primul ei prototip, un dispozitiv asemeni unui deget, cu mai multe articulaţii, care-i permit să se

deplaseze în mai multe direcţii. La vârful robotului este un electrocauter,

care foloseşte electricitate pentru a genera căldură şi, în final, distruge tumorile, precum şi un tub de aspiraţie pentru îndepărtarea reziduurilor.

„Ideea a fost de a avea un dispozitiv mic, care să poată face tot ce face în mod normal un chirurg”, a explicat Simard.

„Ai putea plasa acest mic dispozitiv robotic în interiorul unei tumori și să-l lași să lucreze, îndepărtând bucăţi de ţesut bolnav.”

O abilitate cheie a dispozitivului echipei conduse de Mark Simard este capacitatea lui de a fi utilizat în timp ce pacientul este în curs de IRM.

Înlocuind vederea normală cu IRM actualizată continuu, chirurgul poate vizualiza tumori profunde şi monitoriza mişcarea minirobotului fără a produce o incizie mare în creier.

Pe lângă reducerea dimensiunii inciziei, Simard precizează că posibilitatea de a vizualiza creierul în cursul IRM continuă, îi ajută pe chirurgi să urmărească limitele tumorii, de-a lungul unei operaţii.

„Când operăm în mod convenţional, obţinem o IRM a pacientului înainte de operaţie și folosim repere care pot fi aplicate pe scalp sau fac parte din craniu pentru a ști unde ne aflăm în creierul pacientului.

Dar, când chirurgul începe să elimine tumora, ţesuturile se schimbă în jur astfel încât acum limitele, care fuseseră bine stabilite atunci când totul era la locul lui, nu mai există, iar chirurgul este confruntat din nou cu nevoia de a face distincţia creierului

19

Alina VÂLCEA

Roboţii ar putea ajuta la eliminarea tumorilor cerebrale dificile

continuare în pagina următoare

SEPTEMBRIE 2013

RO

BO

TIC

Ă M

ED

ICA

LĂ

TALON DE ABONAMENT DA, doresc ABONAMENT la revistaNume, Prenume

Str.: Nr. Bl. Sc. Ap.

Loc.: Cod: Jud.:

Telefon:

Am plătit . . . . . . . . . . . . . . . . . lei în data de . . . . . . . . . . . . . . . . . cu mandat poştal nr. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . q ordin de plată nr. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . q

pe o perioadă de: 3 luni la preţul de q 12 lei 6 luni la preţul de q 24 lei12 luni la preţul de q 48 lei

începând cu luna

Roboţii ar putea ajuta la eliminarea Inginerul mecanic al echipei, Jaydev

Desai, subliniază că „aspectul cel mai provocator al proiectului a fost proiectarea unui robot care să poată fi controlat în interiorul câmpului magnetic al unui IRM.”

Roboţii sunt adesea controlaţi prin motoare electromagnetice, dar opţiunea nu a fost potrivită pentru acest caz, deoarece, fiind magnetice, aceste motoare pot crea distorsiuni importante imaginii, ceea ce îl pune pe chirurg în imposibilitate de a-şi îndeplini sarcina.

Alte mecanisme poten-ţiale, cum ar fi sistemele hidraulice, au fost lăsate deo-parte din cauza preocupărilor legate de posibilitatea scur-gerilor de lichid.

Desai a decis să utilizeze un aliaj cu memoria formei (SMA) – un material care-şi modifică forma, ca răspuns la schimbările de temperatură – pentru a controla mişcarea robotului.

În cel mai recent prototip, dezvoltat de Desai şi echipa sa din laboratorul Robotics, Automation and Medical Systems (RAMS), de la University of Maryland, College Park, sunt utilizate un sistem de cabluri, scripeţi şi arcuri SMA.

Acest sistem de cablu şi scripete este o îmbunătăţire a prototipului lor anterior care a cauzat unele distorsiuni ale imaginii.

Cu sprijin continuu din NIBIB, Desai şi colegii săi lucrează acum pentru a reduce şi mai mult distorsiunile imaginii şi pentru a testa siguranţa şi eficacitatea dispozitivului lor la porcine, precum şi la cadavre umane.

Deşi vor mai trece câţiva ani înainte ca dispozitivul echipei lor să-şi găsească drumul în sala de operaţie, Simard este entuziasmat de perspectivă.

„Avansul chirurgiei creierului la nivelul în

care aparate mici sau miniroboţi pot naviga în interiorul cutiei craniene a oamenilor, dirijaţi de neurochirurgi cu ajutorul imagisticii IRM... Este dincolo de ceea ce au visat cei mai mulţi oameni.”

Definirea domeniului din creier În partea opusă a ţării, un alt grup

de ingineri şi neurochirurgi lucrează, de asemenea, la dezvoltarea unui instrument neurochirurgical ghidat prin imagine, controlat robotic.

Echipa condusă de profesorul de

inginerie mecanică Eric Seibel, de la University of Washington, încearcă să adapteze un endoscop, dezvoltat iniţial de prof. Seibel pentru a vizualiza interiorul canalelor biliare înguste ale ficatului, astfel încât instrumentul să poată fi utilizat pentru a vizualiza creierul în timpul intervenţiei chirurgicale.

Endoscopul este un instrument subţire, tubular, cu o cameră video ataşată la capăt, care poate fi introdus printr-o deschidere naturală sau o mică incizie în organism pentru a vizualiza, în timp real, câmpul operaţiei, pe durata intervenţiei chirurgicale.

Endoscoapele sunt o componentă esenţială a intervenţiilor chirurgicale minim invazive, deoarece permit medicilor să vadă în interiorul corpului pe un monitor, fără a efectua o incizie mare.

Cu toate acestea, multe părţi ale corpului, cum ar fi vasele sanguine mici

şi conductele, precum şi zonele profunde din creier, sunt inaccesibile pentru endoscoapele convenţionale.

Deşi, recent, au fost dezvoltate endoscoape ultrasubţiri, Seibel atrage atenţia că aceste minimizări ale instrumentelor video, se produc cu preţul reducerii foarte mari a rezoluţiei imaginii.

„Cu endoscoapele actuale ultrasubţiri, am calculat, în funcţie de domeniul văzut și rezoluţia imaginii, că persoana care se uită la acest ecran va vedea atât de puţin încât în SUA ar fi clasificat ca orb, din punct de

vedere legal”, a comentat Eric Seibel. Dar, cu zece ani în urmă, prof. Eric Seibel,

beneficiind de finanţare de la NIBIB, a început să lucreze la un nou tip de endoscop care ar putea fi introdus în organism prin deschideri de mici dimensiuni, şi, în acelaşi timp, păstrează calitatea înaltă a imaginii.

Produsul său final a fost un nou tip de endoscop având diametrul unei scobitori, care poate furniza medicilor imagini microscopice din interiorul corpului.

Seibel a păstrat calitatea imaginii, reducând semnificativ dimensiunea instrumentului şi evitând inconvenientele modelelor tradiţionale de endoscop.

În locul sistemului compus din sursă de lumină şi videocameră, instrumentul dezvoltat de Seibel constă dintr-o singură fibră optică – aproximativ de dimensiunea unui fir de păr uman – situată în mijlocul dispozitivului.

Fibra eliberează lumină laser albă

20

continuare din pagina următoare

SEPTEMBRIE 2013

RO

BO

TIC

Ă M

ED

ICA

LĂ

ABONAŢI-VĂ LA REVISTAVeţi putea afla, cu siguranţă, răspuns la întrebările dvs. şi nu veţi pierde nici o informaţie solicitată!

Decupaţi talonul din revistă, completaţi-l şi expediaţi-l, împreună

cu dovada achitării contravalorii abonamentului, pe adresa societăţii:

Str. Rucăr nr. 32,sector 1, București

Plata abonamentului se face în contul firmei MEDRO SRL deschis la Banca Transilvania, sucursala Chibrit RO29BTRL 0480 1202 G339 0801 sau prin mandat poştal în acelaşi cont. Taloanele care nu vor fi însoţite de dovada plăţii NU VOR FI LUATE ÎN CONSIDERARE.

TOATE CHELTUIELILE DE EXPEDIȚIEVOR FI SUPORTATE DE CĂTRE

(o combinaţie de lasere: verde, roşu şi albastru), când vibrează la o anumită frecvenţă.

Prin direcţionarea luminii laser printr-o serie de lentile în endoscop, aceasta poate fi reflectată pe o arie largă în organism, oferind un câmp de vedere de 100 de grade.

Pe parcurs ce lumina laser albă interacţionează cu ţesutul, aceasta preia culoarea şi o împrăştie înapoi spre un inel de fibre optice suplimentare, care transmit aceste informaţii la un monitor.

„Este aproape ca și cum ţi-ai putea introduce ochii în interiorul corpului celui operat, astfel încât să poţi dispune de un câmp larg de vedere umană”, a spus Seibel.

În colaborare cu trei neurochirurgi şi un inginer cu specializare electrică, Seibel lucrează acum pentru a ataşa noul său endoscop în vârful unui instrument neurochirurgical de micro-disecţie controlat robotic.

Spre deosebire de endoscoapele tradi-ţionale, mai mari, endoscopul cu fibră optică este abia vizibil, a subliniat Seibel.

„Este ca o bucată de spaghetă umedă”. „Este chiar mai subţire în diametru decât o bucată de spaghetă umedă, dar așa se simte”.

Un avantaj al utilizării unui endoscop sub control robotizat este faptul că creierul poate fi vizualizat la o mărire mai mare.

„Chirurgul nu ar putea ţine un microscop constant în mână în timp ce efectuează intervenţii chirurgicale, dar robotul poate”, a spus Seibel.

Detaliul microscopic este esenţial

atunci când medicul încearcă să determine graniţa dintre ţesutul sănătos – care, dacă este eliminat, ar putea conduce la deficite neurologice – şi ţesutul canceros, care dacă este lasat în creier, ar putea permite tumorii

să se refacă.Krosnick spune că este încântat de

combinaţia de imagistică de înaltă calitate şi micro-neurochirurgia acţionată robotic.

„Se adresează unei nevoi critice, aceea de a discerne marjele tumorii la rezoluţie înaltă, în timp ce este minimizată distrugerea structurilor normale.”

Seibel consideră că această discriminare între ţesutul canceros şi cel sănătos ar putea fi îmbunătăţită şi mai mult, profitând de faptul că endoscopul său de scanare oferă şi posibilitatea de a detecta fluorescenţa.

Una dintre ţintele asupra căreia se concentrează cercetarea sa actuală este colaborarea cu dr. med. Jim Olson, de la Fred Hutchinson Cancer Research Center, care este inventatorul unei substanţe numită „vopseaua tumorii”.

Vopseaua tumorii este o culoare fluores-centă care, atunci când este injectată în organism, se ataşează de celulele cance-roase, dar nu şi de cele sănătoase.

Eric Seibel precizează că scopul final ar fi de injecta pacientului vopseaua tumorii şi, apoi, a folosi endoscopul său pentru a crea o imagine a celulelor canceroase fluorescente, precum şi o imagine a culorii

tumorilor cerebrale dificileanatomice a creierului.

Apoi, cele două imagini pot fi unite de chirurg pe ecranul monitorului pentru a distinge structurile din ţesut în timpul intervenţiei. „Ar fi capabil să vadă toate

structurile, precum și punctele moleculare de lumină, care sunt celulele canceroase ... și de aici încolo robotul poate fi folosit pentru a tăia sau a elimina micile celule canceroase, și o poate face foarte precis, deoarece nu are nesiguranţa unui om.”

Seibel a concluzionat: „Există o nișă reală pentru video-calitate, înalta rezoluţie a imagisticii multi-modale, dispuse într-un pachet mic, astfel încât să poată echipa instrumente microscopice pentru medicina minim invazivă. Prevăd că este o tehnologie care promite să proiecteze întregul domeniu înainte.” Krosnick este entuziast cu privire la progresele înregistrate de cele două echipe până acum.

„Sunt tehnologii inovatoare care, dacă se dovedesc eficiente, ar putea adăuga semnificativ la arsenalul chirurgiei creierului.

Sunt încă în dezvoltare timpurie, dar cred că ambele promit considerabil”, a concluzionat el, subliniind că „la fel ca toate dispozitivele noi, aceste tehnologii trebuie să se supună unei serii de studii clinice, pentru a se asigura că sunt sigure și eficiente, înainte de a-și face drum într-o sală de operaţie.

(Sursa: National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering)

21

SEPTEMBRIE 2013

AC

CE

NT Dispozitiv portabil pentru teste renale comune

Primul autor al studiului este cerce-tătorul post-doctoral de la UCLA Ahmet Coskun.

Pe lângă Ozcan şi Coskun, între co-autori se numără şi masteranzii de la UCLA Richie Nagi, Stephen Phillips şi Kayvon Sadeghi.

Suportul financiar pentru grupul de cercetare condus de Aydogan Ozcan vine de la Army Research Office (ARO), National Science Foundation (NSF), National Institutes of Health (NIH), Office of Naval Research şi Presidential Early Career Award for Scientists and Engineers.

Ozcan, care deţine mai mult de 20 de brevete şi are mai multe cereri

de brevet în curs legate de optică şi nanoscopie, s-a alăturat facultăţii de inginerie din cadrul UCLA, în 2007.

De atunci, el a fost numit de re-vista „Popular Science” unul dintre cei „10 tineri străluciţi” inovatori şi a primit premiul directorilor NIH pen-tru inovaţie, premiul NSF CAREER şi premiile pentru cariera tinerilor investi-gatori, atât din partea ONR cât şi din partea ARO.

În 2011, Ozcan a câştigat Presi-dential Early Career Award for Scien-tists and Engineers, Early Career Achievement Award din partea SPIE, Societatea Internaţională de Optică şi Fotonică.

El este unul din fondatorii companiei

de microanaliză mobilă, Holomic LLC.Facultatea de inginerie şi ştiinţe

aplicate Henry Samueli din cadrul UCLA, înfiinţată în anul 1945, oferă 28 programe de grad academic şi profesional şi are peste 5.000 de studenţi înscrişi.

Facultăţile distinse ale şcolii conduc cercetarea către abordarea multora dintre problemele critice ale secolului 21, incluzând energia regenerabilă, apa curată, îngrijirea sănătăţii, senzori wireless şi crearea de reţele, precum şi securitatea cibernetică.

Clasată printre primele 10 şcoli de inginerie de la universităţi publice, la nivel naţional, şcoala înglobează opt centre de cercetare interdisciplinară în domeniile: sisteme de senzori wireless, sănătate wireless, nanoelectronică, nanomedicină, energie regenerabilă, calcul personalizat, Smart Grid şi Internet, toate finanţate, cu multe milioane de dolari, de agenţii federale şi private, precum şi de donatori individuali.

(Sursa: Henry Samueli School of Engineering and Applied Science, UCLA)

Datele Organizaţiei Mondiale a Sănătăţii indică o situaţie alarman-tă la nivel mondial: în fiecare an, sunt înregistrate aproape 9,4 mi-lioane de decese având drept cauză bolile cardiovasculare.

Hipertensiunea arterială este unul din principalii factori declan-şatori ai cardiopatiei ischemice şi ai accidentului vascular cerebral – prima cauză de deces prematur şi de handicap.

Hipertensiunea arterială repre-zintă factor de risc şi pentru insuficienţă renală sau orbire. Dacă recomandările medicilor vizează depistarea afecţiunii şi administrarea continuă a unui

tratament adecvat, studiile au arătat că, în cazul a 5% până la 10 % dintre hipertensivi, tratamentele medicamentoase nu dau rezultate.

În sprijinul acestora vine un „pacemaker” – montat chirurgical la suprafaţa arterei carotide şi co-nectat la o baterie – ce măsoară presiunea arterială şi permite siste-mului nervos simpatic al pacientului să răspundă la variaţia de presiune. Pacemakerul, care permite modu-larea tensiunii arteriale, a fost im- plantat la Hôpital Croix-Rousse, din Lyon, de o echipă coordonată de prof. Pierre Lantelme, şeful serviciului de cardiologie.

În cazul hipertensivilor care nu

Pacemaker – pentru hipertensivii care nu răspund la terapia medicamentoasă

22

continuare din pagina 3

răspund la medicamente, stimularea permanentă a baro-receptorilor – datorită unui stimulator – permite încetinirea activităţii sistemului ner-vos simpatic, determinând, astfel, scă-derea tensiunii arteriale. (I.O.)