Desarrollan chip capaz de diagnosticar enfermedades oculares

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Luego de detectarse que algunos pacientes, tras realizarse una cirugía ocular refractiva, presentaron inconvenientes tales como ectasia corneal, que significa que la lacórnea –luego de la cirugía– adopta una forma cónica irregular como consecuencia de la alteración de la estructura interna del tejido, enfermedad llamada queratocono, investigadores del laboratorio BioMEMS comenzaron a estudiar la forma de realizar un diagnostico en los casos que presentaran dicha enfermedad. Buscaron identificar marcadores moleculares, proteínas o genes que posibiliten la detección de la enfermedad y lograron confirmar los marcadores cornéales obtenidos en un estudio experimental previo.

A partir de estos datos obtenidos, los investigadores del BioMEMS, cuyo trabajo es el diseño, simulación y fabricación de nano y microdispositivos con aplicaciones en oftalmología, diseñaron un dispositivo para el diagnostico, a partir del empleo de la tecnología de Sistemas Micro Electro Mecánicos (MEMS), que permite minimizar la cantidad de reactivos y reducir el tiempo de obtención de resultados.

El desarrollo en particular de este chip permite miniaturizar ensayos que por lo general se hacen en laboratorios bioquímicos, además de mayor rapidez y precisión en los resultados, ahorro de energía, menores costos y un diagnóstico ambulatorio de enfermedades oculares como el queratocono.

Fabio Ariel Guarnieri, responsable del proyecto e investigador del Conicet, explicó que a los mismos procesos de fabricación que se utilizan para los chips electrónicos, se agrega la posibilidad de hacer estructuras tridimensionales y usar otros materiales como polímeros, que son compatibles con varios procesos biológicos o químicos. Esta tecnología se denomina MEMS (Sistemas Micro Electro Mecánicos). Además, agregó “el proceso se inicia a partir del trabajo sobre modelos matemáticos y computacionales; se simula toda la geometría y la físico-química del proceso. Una vez que se obtiene el diseño preliminar, se realizan las pruebas y por último se puede fabricar. En esta última etapa del diseño del nanodispositivo trabaja el laboratorio de BioMEMS de la Facultad de Ingeniería”.

El objetivo de la investigación es poder aplicarla, generar un producto desde la Universidad con colaboradores que pueden estar en otras instituciones o en instituciones privadas e, incluso, hasta con inversores, para que sea utilizado directamente por la sociedad; en este caso, por los oftalmólogos.

Para tomar distancia de los tecnicismos que aparecen –inevitablemente– al momento de hablar sobre ciencia, Guamerí mencionó que “la información de la que dispondremos sobre nuestra salud cambiará mucho en los próximos años. Para los pueblos alejados de los grandes centros urbanos y, por ende, de los centros de salud de mayor complejidad, puede significar un verdadero cambio. Quizás, en horas, la información puede ser transmitida por computadora”.

Nanotecnología

La respuesta a la pregunta ¿qué es nanotecnología? podría responderse a partir de su definición: la nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas dedicado al control y manipulación de la materia a nanoescala. Para complementar la información y poder hacerse una idea más especifica de lo que se habla, es importante agregar que la medida de un nanómetro es un millón de veces más pequeña que el milímetro.

Por ejemplo, gracias a la nanotecnología, en el desarrollo de esta investigación es posible manipular un tejido que está en un líquido, aplicarle un campo eléctrico para que se separe, como la electroforesis y, después, llevarlo a otro lugar donde se detecte la separación de esas proteínas. Asimismo, permite medir la conductancia de esa sustancia donde van pasando las proteínas y así tener de nuevo una señal eléctrica. Todo ese proceso dentro de un mismo chip; por eso se llama “Lab on a chip”.

Este microdispositivo permite realizar el análisis proteómico con el cual se diagnostica el queratocono, lo que redunda en una mayor comodidad para el oftalmólogo y del paciente. De esta manera, los dispositivos posibilitan miniaturizar ensayos que comúnmente se hacen en laboratorios bioquímicos.

La investigación y desarrollo del chip se da en el marco de una red financiada mediante una línea especial para nanotecnología, otorgada por la Agencia Nacional de Promoción Científico y Tecnológica. Este nodo lo integran la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Entre Ríos, la Universidad Nacional del Nordeste, el Instituto de Medicina y Biología Experimental de Cuyo (IMBECU-Conicet), el Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (INTEC-UNL) perteneciente a la Universidad Nacional del Litoral y al Conicet, y la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) en sus sedes Constituyentes y Bariloche.

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