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Les équipes d'UPC conduisent la recherche en génie biomédical pour améliorer la santé des gens

Les systèmes pour améliorer la rééducation patiente, les méthodes qui aident à trouver les maladies, et les biomatériaux secs pour optimiser des avances demande de règlement-scientifiques dans le domaine du génie biomédical sont imparables. Un certain nombre de principales équipes d'UPC effectuent la recherche visée armant la technologie pour améliorer la santé des gens.

La maladie de Parkinson est la deuxième maladie neurodegenerative courante après Alzheimer. Optimisant la demande de règlement et la rééducation des gens elle affecte et l'amélioration de leur qualité de vie est l'objectif de Joan Cabestany et d'Andreu Català, chercheurs au centre de recherches technique pour des soins de dépendance et la vie autonome (CETpD) d'Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC).

Les deux techniciens se dirigent vers le haut d'un projet européen connu sous le nom de REMPARK (dispositif personnel de santé pour le management distant et autonome de la maladie de Parkinson), qui dispose d'un budget de €4.73 million. L'objectif est de développer un système de contrôle portable pilote qui peut être utilisé pour recenser et mesurer, en temps réel et avec la grande fiabilité, l'état de moteur des patients de Parkinson pendant leurs vies quotidiennes. Le système agira automatique-bien que toujours sous médical supervision-dans la réaction aux situations qui sont les plus mettantes hors de combat pour des patients, intervenant du moins invasif et de la plupart de façon efficace possibles. D'autres participants à ce projet ambitieux coordonné par l'UPC incluent la R&D de centre médical, de Telefónica de Teknon, l'association européenne de maladie de Parkinson, et un certain nombre de centres de recherches et de compagnies basés en Allemagne, au Portugal, en Italie, en Israël, en Irlande, en Suède et en Belgique.

Le système étant développé se compose de deux éléments : un bracelet équipé d'un détecteur pour le tremblement de mesure dans les patients et un périphérique intelligent la taille d'un téléphone portable, qui est utilisé à la taille sur une courroie a effectué du matériau biocompatible. Le dispositif est équipé d'un ensemble de détecteurs et a la capacité de traiter et transmettre sans fil toutes les informations collectées et traitées.

Quand un épisode de démarche-congélation se produit, le système de REMPARK agira de synchroniser les mouvements du patient. Ceci sera réalisé au moyen d'auditif, visuel ou haptique (lié au contact) mettant en alerte des dispositifs, une pompe pour la distribution sous-cutanée réglée de médicament, et un système fonctionnel (FES) d'électrostimulation. « Le dispositif permettra pour mesurer les effets d'un médicament dans un patient particulier et régler la dose en conséquence, » dit Joan Cabestany, chargeant que REMPARK est « un système personnalisé qui s'adapte aux besoins de chaque personne. »

Pour la première fois en Europe, REMPARK sera vérifié sur cents patients dans leurs maisons. « Nous voulons employer la technologie pour donner les patients de Parkinson de retour que leur confiance, qui est graduellement érodée par la maladie, » indique Andreu Català. Le projet « réduira le nombre d'hospitalisations et améliorer la demande de règlement et la rééducation patientes, » ajoute le chercheur, qui travaille au campus de Geltrú de La de Vilanova i.

cellules tension Tension

Le projet de REMPARK est réglé pour fonctionner jusqu'en 2015, mais d'autres donnent les résultats qui sont sur le point de heurter le marché. C'était clair à la BIO convention internationale, la plus grande exposition de la biotechnologie du monde, qui a été retenue à Boston (le Massachusetts, Etats-Unis) en juin dernier.

L'UPC a présenté un certain nombre de brevets à l'événement, y compris une méthode automatique pour introduire des substances telles que des médicaments et l'ADN dans des cellules (transfection). La méthode, connue sous le nom d'électroperméabilisation in vitro, est plus efficace et économique que des approches existantes.

La technique, qui est appliquée manuellement, est utilisée généralement dans la thérapie génique, les traitements cellulaires, et la demande de règlement de tumeur par electrochemotherapy. Les cellules sont isolées du bas des plaques où elles sont développées et mettent dans la suspension, c.-à-d. dans un mélange. Elles sont alors mises dans une cuvette spéciale avec les électrodes en aluminium de ses côtés. La cuvette est chargée dans un dispositif (un electroporator) qui produit un champ électrique à haute intensité en travers des cellules, faisant ouvrir les pores dans la membrane cellulaire. Des substances peuvent alors être introduites par ces pores.

Le système neuf simplifie et automatise ce procédé. Un ensemble de micro-électrode est introduit directement dans la plaque de culture et mis à une distance du ìm 10 (10 millionths d'un mètre) des cellules. Un champ électrique de 20 V est alors appliqué (dans le procédé conventionnel un inducteur de 500 V est employé). L'à tension inférieure réduit le coût des dispositifs utilisés pour suivre ces procédés biotechnologiques et soumet les cellules à moins de tension. Le coût bas des micro-électrodes permet également pour produire les electroporators à utiliser une seule fois.  Ce brevet a été développé par le chercheur Ramon Bragós et l'étudiant au doctorat Tomàs Garcia, qui sont fixés au centre de recherches de génie biomédical (CREB), en collaboration avec une équipe à l'université de Barcelone (UB).

L'UPC contribue également aux avancées majeures dans le développement des matériels médicaux et de la représentation diagnostique. L'institut De l'UPC de l'industriel et de l'automatique (COI) et l'organisme de recherche de Pulmonology de l'institut de l'hôpital de Bellvitge pour la recherche biomédicale ont développé un système virtuel de bronchoscopie qui améliore le diagnostic du cancer de poumon. La technologie fournit à des médecins l'information qui leur permet de décider avec plus de confiance si une bronchoscopie réelle est nécessaire ou pas. Ceci aide à réduire à un minimum le risque et le malaise pour des patients.

Le système est basé sur des images fournies par une bronchoscopie virtuelle utilisant les 2D images de tomodensitométrie. La caractéristique nouvelle du système est qu'elle tient compte de la géométrie et des contraintes cinématiques du bronchoscope.

Le dispositif est conçu de sorte qu'un pulmonologue puisse pratiquement diriger par les voies aériennes d'un patient et simuler les mouvements qui plus tard seront accomplis quand un bronchoscope flexible est utilisé pour exécuter l'inspection. C'est un outil utile qui facilite « la planification très réaliste du circuit le plus faisable de la trachée aux lésions pulmonaires périphériques, » dit janv. Rosell, le chercheur qui a mis le projet avec Paolo Cabras et Alexandre Pérez, qui travaillent également avec le COI. Les « médecins peuvent également utiliser le dispositif pour déterminer si l'extrémité du bronchoscope atteindra une lésion, ou, sinon, combien proche elle peut être manoeuvrée et quelle technique devra être employée pour obtenir un échantillon de biopsie, » Rosell ajoute.

En plus de la poursuite avance dans la représentation diagnostique, biologie moléculaire et la télémédecine, chercheurs d'UPC effectuent également le travail novateur dans un autre centre d'intérêt : metabolomics, l'étude scientifique des procédés chimiques concernant des métabolites. C'est dans ce domaine qu'une autre équipe de CREB a breveté un outil logiciel novateur. Le programme avancé, basé sur un algorithme neuf, des professionnels médicaux d'aides rendent des prévisions plus précises et plus robotisées dans le diagnostic de la maladie et dépistage des drogues.

Développé par Àlex Perera et Francesc Fernández en collaboration avec des chercheurs avec l'université des sciences de l'alimentation du Service de Nutrition et de Barcelone, l'outil améliore le dépistage des biomarqueurs, les marqueurs biologiques utilisés pour trouver les maladies.

Un autre avantage du logiciel est qu'il réduit l'erreur de prévision dans l'analyse metabolomic et le contrôle (employés pour examiner les petites molécules organiques dans des systèmes biologiques). Des analyses de Metabolomic sont basées sur des échantillons biologiques d'urine ou sang, techniques (NMR) de résonance magnétique nucléaire, et spectrométrie de masse (LC/MS). Effectuer des prévisions dans cet endroit est complexe parce qu'il exige l'analyse des caractéristiques considérables obtenues à partir de différents échantillons, mais il est d'importance indispensable en évaluant l'efficacité des médicaments neufs, par exemple.

Test neuf pour la tuberculose

La tuberculose est l'une des maladies qui représente la plupart de morbidité et de mortalité mondiales. En dépit de ceci, il restent beaucoup de questions sans réponse au sujet de la maladie et beaucoup de défis scientifiques restent à aborder. Daniel López Codina et les couillons de Clara de la modélisation discrète et de la simulation de l'UPC du groupe de systèmes biologiques ont effectué la recherche dans ce domaine en collaboration avec une équipe à l'élément expérimental de tuberculose de la fondation d'institut de recherches des sciences de santé du trias i Pujol d'Allemands.

Les deux équipes ont breveté une méthode neuve qui offre une voie rapide, facile et fiable de déterminer la virulence (capacité de produire la maladie) du bacille de Koch. La technique permet à des spécialistes d'effectuer plus de diagnostics précis.

L'équipe de López Codina a observé le bacille de tuberculose (bacille de la tuberculose) dans une culture in vitro et a regardé la voie qu'elle se développe en formant des blocs. Vu la difficulté d'appliquer des méthodes microbiologiques conventionnelles avec ce type de culture, les chercheurs a employé une approche alternative : microscopie et analyse avec des techniques à traitement d'images. « C'est la première fois que nous avons pu employer une culture pour observer deux tensions différentes du parasite bactérien et l'existence d'une corrélation entre la configuration de groupement caractéristique et la virulence de la maladie, » a dit le chercheur.

Les résultats ont produit une opportunité commerciale neuve pour des compagnies impliquées dans la représentation biomédicale et le test diagnostique.

Les projets comme ces derniers mettent en valeur le potentiel énorme du bureau d'études et du médicament de continuer de fournir les solutions qui améliorent la qualité de vie des gens.

Source:

Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC)