24 June, 2024 Revista Digital sobre Patentes, Marcas y Propiedad Intelectual

Investigadores de México y EU desarrollan una “ventana al cerebro” para diagnóstico y tratamientos no invasivos

Se trata de un implante a nivel craneal por el cual mediante herramientas de óptica se atenderán tumores, embolias o procesos inflamatorias en el encéfalo

Científicos mexicanos y estadunidenses desarrollan un implante craneal basado en un material biocompatible que permitirá a un neurocirujano hacer un diagnóstico y tratar una lesión en el tejido cerebral a través de herramientas basadas en óptica y fotónica.

El equipo científico binacional ha creado una “Ventana al Cerebro” basada  en el desarrollo de una cerámica policristalina transparente que es biocompatible, y para la cual se han implementado puertos que permiten llevar luz láser al interior del cráneo, para hacer diagnóstico y dar tratamiento al tejido cerebral que experimenta alguna lesión.

“Cuando existe una lesión cerebral, el neurocirujano debe hacer una craneotomía para llevar a cabo un procedimiento quirúrgico en el tejido cerebral y posteriormente colocar el hueso del cráneo nuevamente. Pero para dar seguimiento al tratamiento de la lesión hay que retirar nuevamente esa sección del cráneo y tendrá que volverlo a colocar y después a retirar las veces que sean necesarias, lo que significa exponer al cerebro a posibles daños e infecciones.

“De ahí surgió la idea de crear un implante transparente y aprovechar las herramientas existentes en óptica, tanto de diagnóstico como de tratamiento para lesiones cerebrales”, explica uno de los científicos mexicanos inmersos en el proyecto, el doctor Santiago Camacho López, investigador titular del departamento de Óptica del Centro de Investigación Científica y Educación Superior de Ensenada (CICESE).

En detalle revela que para la ventana craneal se eligió un material cerámico policristalino de óxido de circonio de empleo común en implantes biomédicos (dentales y ortopédicos), para el cual el doctor Javier Garay de la Universidad de California (EU) desarrolló un método que lo hace transparente.

Este material se conforma de cristales de 50 nanómetros, es decir, un polvo que se compacta a presiones muy altas y se eleva a mil 200 grados Celsius, lo que da origen a una especie de oblea que es finalmente la ventana.

A la par se crearon puertos que permiten conectar fibra óptica para llevar la luz láser del exterior a un punto específico del tejido cerebral para tratar un tumor, una embolia o reacciones inflamatorias.

“Hemos conjuntado el conocimiento de especialistas en ciencia de materiales, de ingeniería mecánica, de bioingeniería, de neurociencia, de óptica, de procesamiento láser de materiales, entre otros”, específica el doctor en física por el Imperial College of Science, Technology and Medicine, en el Reino Unido.

Los resultados preliminares en ratones son alentadores, auguran éxito, prevé el científico mexicano. Agrega que varios de los procedimientos están empezando a generar productos derivados de innovación tecnológica. Por ejemplo, se tiene ya una patente en EU sobre la fabricación de guías de onda para este tipo de implante craneal a través de procesamiento láser.

Igualmente se trabaja en el uso de luz láser para tratar las posibles infecciones en el tejido cerebral. Este desarrollo puede ser también una alternativa a la resistencia bacteriana en cualquier orden médico. Hasta ahora se han hecho pruebas exitosas con la bacteria Escherichia coli.

En su primera parte, el proyecto binacional ha sido cofinanciado por la National Science Foundation, de Estados Unidos, y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, de México. En la segunda parte se espera llegar a una fase preclínica, para lo cual se buscarán patrocinadores en la industria médica de ambos países.

El consorcio científico está conformado por investigadores del CICESE, el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y el Instituto de Investigaciones en Materiales de la UNAM, por parte de México, y sus pares de la Universidad de California en Riverside y en San Diego.

“La idea es que el implante se mantenga de por vida para evitar craneotomías recurrentes, así como la manipulación mecánica del hueso craneal y el tejido cerebral, además de exponer a posibles infecciones este tejido. Se hace una sola craneotomía y el implante podría permanecer hasta por 80 años en donde se coloque, de acuerdo a las pruebas de degradación del material realizadas en la Universidad de California.

“El proceso de fabricación de la cerámica no es costoso y lleva diez minutos obtener la oblea que se convertirá en la ventana, de manera que se contempla que sea accesible al paciente que lo requiera. No existe nada igual en el mundo y se empiezan a visualizar otras aplicaciones, por ejemplo, en lesiones de columna vertebral”, concluye el doctor Camacho López. (Agencia ID)

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