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As equipes do UPC conduzem a pesquisa na engenharia biomedicável para melhorar a saúde do pessoa

Os sistemas para melhorar a reabilitação paciente, os métodos que ajudam a detectar doenças, e matérias biológicos espertos para aperfeiçoar avanços tratamento-científicos no campo da engenharia biomedicável são que nada pode parar. Um número de equipes principais do UPC estão realizando a pesquisa visada aproveitando a tecnologia para melhorar a saúde do pessoa.

A doença de Parkinson é a segunda - a maioria de doença neurodegenerative comum após Alzheimer. Tratamento e reabilitação de aperfeiçoamento dos povos afecta e melhorar sua qualidade de vida é o objetivo de Joana Cabestany e de Andreu Català, pesquisadores no centro de pesquisa técnico para o cuidado da dependência e a vida autônoma (CETpD) do Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC).

Os dois coordenadores estão dirigindo acima de um projecto europeu conhecido como REMPARK (dispositivo pessoal da saúde para a gestão remota e autônoma da doença de Parkinson), que tem um orçamento de €4.73 milhão. O objetivo é desenvolver um sistema de vigilância wearable de abertura de caminhos que possa ser usado para identificar e determinar, no tempo real e com confiança alta, o estado do motor dos pacientes de Parkinson durante suas vidas quotidianas. O sistema actuará automático-embora sempre sob médico supervisão-na resposta às situações que são de desqualificação para pacientes, intervindo no menos invasor e na maioria de modo eficaz possíveis. Outros participantes neste projecto ambicioso coordenado pelo UPC incluem o R&D do centro médico, do Telefónica de Teknon, a associação européia da doença de Parkinson, e um número centros e de empresas de pesquisa baseados em Alemanha, em Portugal, em Itália, em Israel, em Irlanda, em Suécia e em Bélgica.

O sistema que está sendo tornado consiste em dois elementos: um bracelete equipado com um sensor para o tremor de medição nos pacientes e em um dispositivo esperto o tamanho de um telefone móvel, que fosse vestido na cintura em uma correia fez do material biocompatible. O dispositivo é equipado com um grupo de sensores e tem a capacidade processar e transmitir sem fio toda a informações recolhidas e processado.

Quando um episódio decongelação ocorre, o sistema de REMPARK actuará para sincronizar os movimentos do paciente. Isto será conseguido por meio de auditivo, de visual ou de haptic (toque-relacionado) cueing dispositivos, uma bomba para a entrega subcutâneo regulada da droga, e um sistema elétrico funcional (FES) da estimulação. “O dispositivo tornará possível determinar os efeitos de uma droga em um paciente particular e para ajustar em conformidade a dose,” diz Joana Cabestany, forçando que REMPARK é “um sistema personalizado que se adapte às necessidades de cada pessoa.”

Pela primeira vez em Europa, REMPARK será testado em cem pacientes em suas HOME. “Nós queremos usar a tecnologia para dar os pacientes de Parkinson para trás que sua confiança, que é corrmoída gradualmente pela doença,” diz Andreu Català. O projecto “reduzirá o número de hospitalizações e para melhorar o tratamento e a reabilitação pacientes,” adiciona o pesquisador, que me trabalha no Vilanova terreno de Geltrú do la.

Pilhas sem estresse

O projecto de REMPARK é ajustado para ser executado até 2015, mas outro está rendendo os resultados que estão a ponto de bater o mercado. Isto era claro na BIO convenção internacional, a exposição a maior da biotecnologia do mundo, que foi realizada em Boston (Massachusetts, os Estados Unidos) em junho passado.

O UPC apresentou um número de patentes no evento, incluindo um método automático para introduzir substâncias tais como drogas e ADN em pilhas (transfection). O método, conhecido como in vitro o electroporation, é mais eficiente e econômico do que aproximações existentes.

A técnica, que é aplicada manualmente, é de uso geral na terapia genética, em terapias baseados em celulas, e em tratamento do tumor por electrochemotherapy. As pilhas são destacadas da parte inferior das placas onde são crescidas e postas na suspensão, isto é em uma mistura. São colocados então em uma cubeta especial com os eléctrodos de alumínio em seus lados. A cubeta é carregada em um dispositivo (um electroporator) que cria um campo elétrico da alta intensidade através das pilhas, fazendo com que os poros na membrana de pilha abram. As substâncias podem então ser introduzidas através destes poros.

O sistema novo simplifica e automatiza este processo. Um conjunto do microelétrodo é introduzido directamente na placa de cultura e colocado em uma distância do ìm 10 (10 milhonésimos de um medidor) das pilhas. Um campo elétrico de 20 V é aplicado então (no processo convencional um campo de 500 V é usado). A tensão mais baixa reduz o custo dos dispositivos usados para realizar estes processos biotecnológicos e sujeita as pilhas a menos esforço. O baixo custo dos microelétrodos igualmente torna possível produzir electroporators do único-uso.  Esta patente foi desenvolvida pelo pesquisador Ramon Bragós e pelo estudante doutoral Tomàs García, que são anexados ao centro de pesquisa da engenharia biomedicável (CREB), em colaboração com uma equipe na universidade de Barcelona (UB).

O UPC igualmente está contribuindo aos avanços principais na revelação de dispositivos médicos e da imagem lactente diagnóstica. O instituto Do UPC da engenharia industrial e de controle (COI) e o grupo de investigação da pneumologia do instituto do hospital de Bellvitge para a pesquisa biomedicável desenvolveram um sistema virtual do bronchoscopy que melhorasse o diagnóstico do câncer pulmonar. A tecnologia fornece doutores a informação que os permite de decidir com mais confiança se um bronchoscopy real é necessário ou não. Isto ajuda a minimizar o risco e o incómodo para pacientes.

O sistema é baseado nas imagens fornecidas por um bronchoscopy virtual usando 2D imagens do tomografia computorizada. A característica nova do sistema é que leva em consideração a geometria e as limitações kinematic do bronchoscope.

O dispositivo é projectado de modo que um pulmonologist possa virtualmente navegar através das vias aéreas de um paciente e simular os movimentos que serão executados mais tarde quando um bronchoscope flexível é usado para executar o exame. É uma ferramenta útil que facilite “o planeamento muito realístico do trajecto o mais praticável da traqueia às lesões pulmonaas periféricas,” diz janeiro Rosell, pesquisador que realizou o projecto junto com Paolo Cabras e Alexander Pérez, que igualmente trabalham com o COI. Os “doutores podem igualmente usar o dispositivo para determinar se a extremidade do bronchoscope alcançará uma lesão, ou, se não, como próximo pode ser manobrada e que técnica deverá ser usada para obter uma amostra da biópsia,” Rosell adiciona.

Além do que a prossecução avança na imagem lactente diagnóstica, biologia molecular e a telemedicina, pesquisadores do UPC igualmente está fazendo o trabalho inovativo em uma outra área de interesse: metabolomics, o estudo científico dos processos químicos que envolvem metabolitos. É neste campo que uma outra equipe de CREB patenteou uma ferramenta de software inovativa. O programa avançado, com base em um algoritmo novo, profissionais médicos das ajudas faz umas previsões mais exactas, mais automatizadas no diagnóstico da doença e uma selecção da droga.

Tornado por Àlex Perera e por Francesc Fernández em colaboração com pesquisadores com a universidade do departamento de Barcelona da nutrição e da ciência alimentar, a ferramenta melhora a detecção de biomarkers, os marcadores biológicos usados para detectar doenças.

Uma outra vantagem do software é que reduz o erro da previsão na análise metabolomic e no teste (usados para examinar as moléculas orgânicas pequenas em sistemas biológicos). As análises de Metabolomic são baseadas em amostras biológicas de urina ou sangue, técnicas da ressonância magnética (NMR) nuclear, e a espectrometria em massa (LC/MS). Fazer previsões nesta área é complexa porque exige a análise dos dados extensivos obtidos das amostras individuais, mas é da importância vital em avaliar a eficácia de drogas novas, por exemplo.

Teste novo para a tuberculose

A tuberculose é uma das doenças que esclarece a maioria morbosidade e de mortalidade no mundo inteiro. Apesar disto, há ainda muitas perguntas não respondidas sobre a doença e muitos desafios científicos permanecem ser abordados. Daniel López Codina e Clara Prats da modelagem discreta e da simulação do UPC do grupo dos sistemas biológicos realizaram a pesquisa neste campo em colaboração com uma equipe na unidade experimental da tuberculose do Trias dos alemães mim fundação do instituto de investigação das ciências da saúde de Pujol.

As duas equipes patentearam um método novo que oferecesse uma maneira rápida, fácil e segura de determinar a virulência (capacidade para produzir a doença) do bacilo de Koch. A técnica permite que os especialistas façam uns diagnósticos mais exactos.

A equipe de López Codina observou o bacilo da tuberculose (tuberculose de Mycobacterium) in vitro em uma cultura e olhou a maneira que crescesse formando grupos. Dado a dificuldade de aplicar métodos microbiológicos convencionais com este tipo de cultura, os pesquisadores usaram uma abordagem alternativa: microscopia e análise com técnicas de processamento da imagem. “Isto é a primeira vez que nós pudemos usar uma cultura para observar duas tensões diferentes do parasita bacteriano e a existência de uma correlação entre o teste padrão de aglutinação característico e a virulência da doença,” disse o pesquisador.

Os resultados criaram uma oportunidade de negócio nova para as empresas envolvidas na imagem lactente biomedicável e no teste diagnóstico.

Os projectos como estes destacam o potencial enorme da engenharia e da medicina continuar a entregar as soluções que melhoram a qualidade do pessoa de vida.

Source:

Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC)