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I gruppi di UPC conducono la ricerca nell'assistenza tecnica biomedica per migliorare la salubrità della gente

I sistemi per migliorare il ripristino paziente, i metodi che contribuiscono a diagnosticare le malattie ed i biomateriali astuti per l'ottimizzazione degli avanzamenti trattamento-scientifici nel campo di assistenza tecnica biomedica sono inarrestabili. Una serie di gruppi principali di UPC stanno effettuando la ricerca puntata su sfruttando la tecnologia per migliorare la salubrità della gente.

La malattia del Parkinson è la seconda malattia neurodegenerative comune dopo Alzheimer. Il trattamento e ripristino d'ottimizzazione della gente pregiudica e migliorare la loro qualità di vita è lo scopo di Joan Cabestany e di Andreu Català, ricercatori al centro di ricerca tecnico per cura di dipendenza e la vita autonoma (CETpD) del Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC).

I due ingegneri stanno dirigendo un progetto europeo conosciuto come REMPARK (unità personale di salubrità per la gestione remota ed autonoma della malattia del Parkinson), che ha un bilancio di €4.73 milione. L'obiettivo è di mettere a punto un sistema di controllo portabile aprente la strada che può essere usato per identificare e quantificare, in tempo reale e con l'alta affidabilità, lo stato del motore dei pazienti di Parkinson durante le loro vite di tutti i giorni. Il sistema agirà automatico-sebbene sempre sotto medico controllo-nella risposta alle situazioni che sono rendanti incapace per i pazienti, intervenendo nel meno dilagante e nella maggior parte del modo efficace possibili. Altri partecipanti a questo progetto ambizioso coordinato dal UPC comprendono la R & S del centro medico, di Telefónica di Teknon, l'associazione europea della malattia del Parkinson ed una serie di centri e società di ricerca basati in Germania, nel Portogallo, in Italia, nell'Israele, in Irlanda, in Svezia e nel Belgio.

Il sistema che è diventato consiste di due elementi: un braccialetto fornito di sensore per il tremito di misurazione in pazienti ed in uno smart device la dimensione di un telefono cellulare, che è indossato alla vita su una fascia ha fatto di materiale biocompatibile. L'unità è fornita di un insieme dei sensori ed ha la capacità di elaborare e senza fili trasmettere tutte le informazioni raccolte ed elaborate.

Quando un episodio dicongelamento accade, il sistema di REMPARK agirà per sincronizzare i movimenti del paziente. Ciò sarà raggiunta per mezzo di uditivo, visivo o tattile (in relazione con il tocco) inserendo le unità, una pompa per la consegna sottocutanea regolamentata della droga e un sistema elettrico funzionale (FES) di stimolo. “L'unità permetterà di quantificare gli effetti di una droga in un paziente particolare e regolare di conseguenza la dose,„ dice Joan Cabestany, sollecitante che REMPARK è “un sistema personale che si adatta ai bisogni di ogni persona.„

Per la prima volta in Europa, REMPARK sarà provato su cento pazienti nelle loro case. “Vogliamo usare la tecnologia per dare i pazienti di Parkinson indietro che la loro fiducia, che è erosa gradualmente dalla malattia,„ dice Andreu Català. Il progetto “diminuirà il numero delle ospedalizzazioni e migliorare trattamento e ripristino pazienti,„ aggiunge il ricercatore, che lavora alla città universitaria di Geltrú della La di Vilanova i.

Celle senza stress

Il progetto di REMPARK è fissato per funzionare fino al 2015, ma altri stanno dando i risultati che si accingono al colpo il servizio. Ciò era chiara alla BIO- convenzione internazionale, la più grande mostra della biotecnologia del mondo, che è stata tenuta il giugno scorso a Boston (Massachusetts, Stati Uniti).

Il UPC ha presentato una serie di brevetti all'evento, compreso un metodo automatico per la presentazione delle sostanze quali le droghe ed il DNA nelle celle (transfezione). Il metodo, conosciuto come l'elettroporazione in vitro, è più efficiente ed economico che gli approcci attuali.

La tecnica, che si applica manualmente, è comunemente usata nella terapia genica, alle nelle terapie basate a cella e nel trattamento del tumore da electrochemotherapy. Le celle sono distaccate dal fondo delle lastre grosse in cui si sviluppano e mettono nella sospensione, cioè in una miscela. Poi sono collocate in una provetta speciale con gli elettrodi di alluminio dai sui lati. La provetta è caricata in un'unità (un electroporator) che crea un campo elettrico ad alta intensità attraverso le celle, inducente i pori nella membrana cellulare a aprirsi. Le sostanze possono poi essere presentate attraverso questi pori.

Il nuovo sistema semplifica e automatizza questo trattamento. Un'installazione del microelettrodo è introdotta direttamente nella lastra grossa di cultura ed è collocata ad una distanza 10 di ìm (10 millionths di un metro) dalle celle. Un campo elettrico di 20 V poi si applica (nel trattamento convenzionale un campo di 500 V è utilizzato). L'a voltaggio inferiore diminuisce il costo delle unità utilizzate per effettuare questi trattamenti biotecnologici e sottopone le celle a meno sforzo. Il basso costo dei microelettrodi egualmente permette di produrre i electroporators monouso.  Questo brevetto è stato sviluppato dal ricercatore Ramon Bragós e dallo studente di laurea Tomàs Garcia, che sono fissati al centro biomedico di ricerca tecnica (CREB), in collaborazione con un gruppo all'università di Barcellona (UB).

Il UPC egualmente sta contribuendo agli avanzamenti importanti nello sviluppo degli apparecchi medici e della rappresentazione diagnostica. L'istituto Del UPC di assistenza tecnica di controllo e di industriale (COI) ed il gruppo di ricerca di pneumologia dell'istituto dell'ospedale di Bellvitge per la ricerca biomedica hanno messo a punto un sistema virtuale del bronchoscopy che migliora la diagnosi del cancro polmonare. La tecnologia fornisce a medici informazioni che permettono loro di decidere con più fiducia se un bronchoscopy reale è necessario oppure no. Ciò contribuisce a minimizzare il rischio ed il disagio per i pazienti.

Il sistema è basato sulle immagini fornite da un bronchoscopy virtuale facendo uso delle 2D immagini di tomografia computerizzata. La funzionalità novella del sistema è che considera la geometria ed i vincoli cinematici del bronchoscope.

L'unità è progettata in moda da potere virtualmente traversare attraverso le gallerie di ventilazione di un paziente e simulare un pulmonologist i movimenti che più successivamente saranno eseguiti quando un bronchoscope flessibile è utilizzato per eseguire l'esame. È uno strumento utile che facilita “la progettazione molto realistica del percorso più fattibile dalla trachea alle lesioni polmonari periferiche,„ dice gennaio Rosell, il ricercatore che ha realizzato il progetto insieme a Paolo Cabras ed a Alexander Pérez, che egualmente lavorano con il COI. “Medici possono anche utilizzare l'unità per determinare se l'estremità del bronchoscope raggiungerà una lesione, o, se non, quanto vicino può essere manovrata e che tecnica dovrà essere usata per ottenere un campione di biopsia,„ Rosell aggiunge.

Oltre a perseguire avanza nella rappresentazione diagnostica, biologia molecolare e la telemedicina, ricercatori di UPC egualmente sta facendo il lavoro innovatore in un altro centro di interesse: metabolomics, lo studio scientifico sui trattamenti chimici che comprendono i metaboliti. È in materia che un altro gruppo di CREB ha brevettato un software tool innovatore. Il programma avanzato, in base ad un nuovo algoritmo, professionisti medici di guide rende previsioni più accurate e automatizzate nella diagnosi di malattia e selezione della droga.

Sviluppato da Àlex Perera e da Francesc Fernández in collaborazione con i ricercatori con l'università di dipartimento di Barcellona di nutrizione e di scienza dell'alimentazione, lo strumento migliora la rilevazione dei biomarcatori, gli indicatori biologici usati per diagnosticare le malattie.

Un altro vantaggio del software è che diminuisce l'errore di previsione nell'analisi metabolomic ed in prova (usate per esaminare le piccole molecole organiche nei sistemi biologici). Le analisi di Metabolomic sono basate sui campioni biologici di urina o sangue, tecniche a risonanza magnetica (NMR) nucleari e spettrometria di massa (LC/MS). La fabbricazione delle previsioni in questa area è complessa perché richiede l'analisi di estesi dati ottenuti dai diversi campioni, ma è di importanza basilare nella valutazione dell'efficacia di nuove droghe, per esempio.

Nuova prova per la tubercolosi

La tubercolosi è una delle malattie che rappresenta la maggior parte di morbosità e della mortalità universalmente. Malgrado questo, ci sono ancora molte domande senza risposta circa la malattia e molte sfide scientifiche restano affrontare. Daniel López Codina e Clara Prats della modellistica discreta e della simulazione del UPC del gruppo dei sistemi biologici hanno effettuato la ricerca in materia in collaborazione con un gruppo all'unità sperimentale della tubercolosi delle fondamenta dell'istituto di ricerca di scienze di salubrità del triassico i Pujol dei tedeschi.

I due gruppi hanno brevettato un nuovo metodo che offre un modo veloce, facile ed affidabile determinare la virulenza (capacità di produrre malattia) del bacillo di Koch. La tecnica permette che gli specialisti facciano le diagnosi più accurate.

Il gruppo di López Codina ha osservato il bacillo della tubercolosi (mycobacterium tuberculosis) in una cultura in vitro ed ha esaminato il modo che si sviluppa formando i mucchi. Fatto sorgere la difficoltà di applicazione dei metodi microbiologici convenzionali con questo tipo di cultura, i ricercatori hanno usato un metodo alternativo: microscopia ed analisi con le tecniche di trattamento di immagine. “Questo è la prima volta abbiamo potuti usare una cultura per osservare due sforzi differenti del parassita batterico e l'esistenza di una correlazione fra il reticolo d'agglutinamento caratteristico e la virulenza della malattia,„ ha detto il ricercatore.

I risultati hanno creato una nuova occasione d'affari per le società addette alla rappresentazione biomedica ed a prova diagnostica.

I progetti come questi evidenziano il potenziale enorme di assistenza tecnica e di medicina di continuare a consegnare le soluzioni che migliorano la qualità di vita della gente.

Source:

Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC)