Prótesis robóticas: nueva cura para el ser humano

Actualmente las prótesis robóticas están en desarrollo, arrojando esporádicamente uno que otro avance trascendental, con el tiempo se volverán herramientas fundamentales para la medicina; inclusive, podrían ser el as bajo la manga para conseguir el empleo soñado.

A pesar de que el ser humano ha dado grandes saltos en el área de la salud, todos nosotros somos propensos a accidentes y víctimas de enfermedades. Así que, para contrarrestar estos males físicos, la tecnología alzó la mano y se encuentra desarrollando dispositivos electrónicos, robóticos y biónicos para auxiliar a las personas del siglo XXI y años venideros.

Los avances más prometedores en está delicada relación entre tecnología y salud se ha dado en el área de las prótesis robóticas, pero, ¿de qué se trata esto?

Estas herramientas son un elemento artificial dotado de cierta autonomía e inteligencia, capaz de realizar una función de una parte faltante del cuerpo. Dicha autonomía e inteligencia se logra al integrar sensores, procesadores, actuadores, y complejos algoritmos de control.

Hacer una prótesis robótica de calidad requiere de un enorme esfuerzo, no solo en el campo de la mecatrónica si no también en neurociencia, ingeniería eléctrica, ciencias cognitivas, procesamiento de señales, diseño de baterías, nano-tecnología, y ciencias del comportamiento.

Para ejemplificar estos enormes avances de la ciencia existe una gran variedad de dispositivos, que van desde piernas robóticas hasta ojos biónicos, sin dejar de lado la construcción de órganos internos electrónicos.

Músculos artificiales para pie y tobillo. Existe un prototipo en desarrollo, trabajo del equipo del robotista Yong-Lae Park, está hecho en buena parte de materiales compuestos y plásticos blandos que hace posible que este dispositivo robótico realice en el tobillo movimientos idénticos a los naturales.

Esta avanzada prótesis robótica cuenta con sensores hechos de piel artificial sensible al tacto, y delgadas hojas de goma que contienen largos microcanales llenos de una aleación especial de metal líquido.

Transistores flexibles alrededor de tejidos, estos materiales soportan su implantación dentro de un cuerpo vivo y además cambian de forma a fin de afianzarse en el tejido deseado, por ejemplo curvándose y enrollándose alrededor de un vaso sanguíneo o de un nervio. Se trata de una avanzada gama de componentes electrónicos con las mismas características revolucionarias que algún día podrían ser herramientas comunes para que los médicos aprendan más sobre lo que ocurre dentro del cuerpo de sus pacientes, e incluso estimular a éste en el marco de tratamientos médicos avanzados.

Energía inalámbrica dentro del cuerpo, este sistema es capaz de utilizar la misma energía que un teléfono móvil para transmitir con seguridad energía a diminutos aparatos electrónicos médicos tales como marcapasos, estimuladores de nervios, o nuevos sensores y dispositivos aún por desarrollar. Asimismo, puede abrir las puertas a una nueva generación de dispositivos médicos implantables, para tratar enfermedades o aliviar el dolor.

Motores minúsculos para cirugía, el llamado motor Proteus, creación de científicos de la Universidad Monash, en Australia, podría ser capaz de “nadar” por las arterias humanas para tratar, por ejemplo, a pacientes que han sufrido un derrame cerebral o deshacer bloqueos en el flujo sanguíneo. Éstos podrían utilizarse para transportar a minirobots dentro del organismo para llevar a cabo ciertos procedimientos quirúrgicos que se dificultan por el tamaño o inflexibilidad de los instrumentos quirúrgicos.

Chips para reparar neuronas. Investigadores de las universidades de Edimburgo, Glasgow y Stirling, en Escocia, lograron demostrar que es posible lograr el crecimiento de neuronas -las células básicas del sistema nervioso- en chips de computadora.

Los científicos desarrollaron una técnica que dicen, permite el crecimiento de estas células en patrones finos y detallados sobre la superficie de pequeños chips.

Riñones artificiales con una impresora 3D. Un grupo de estudiantes de ingeniería química de la Universidad de Connecticut ha logrado mediante impresión 3D desarrollar dos prototipos de un riñón artificial.

Este avance puede ser una inmejorable vía alternativa a la diálisis o el trasplante de órganos, siendo la primera una solución temporal y costosa, y la segunda un problema, debido a la gran demanda de este tipo de órganos.

Esófagos sintéticos para trasplantes. Un equipo de investigadores del Instituto Karolinska (Suecia) ha logrado implantar en el esófago de ratas un tejido sintético que reemplaza por completo el esófago y que es capaz de soportar el estrés mecánico de este tipo de conducto por el que pasa la comida.

Gracias a este esófago sintético, no sería necesario utilizar tejido del propio paciente, por lo que no se producirían las complicaciones actuales de pérdida de peso e incluso de mortalidad.

Chip capaz de actuar como un bazo. Científicos españoles ha logrado un gran avance en microingeniería al crear un chip que es capaz de actuar como un bazo para filtrar los glóbulos rojos de la sangre.

El nuevo bazo en 3D, que es completamente funcional, imita el control de circulación de la sangre, filtrando y destruyendo selectivamente glóbulos rojos viejos, microorganismos y glóbulos rojos parasitados por malaria, por lo que podría ser utilizado para detectar posibles fármacos contra la malaria y otro tipo de enfermedades hematológicas.

Lentillas para medir los niveles de glucosa. Google acaba de informar de un proyecto de investigación que está en pleno desarrollo y que permitirá saber a quienes sufren diabetes los niveles de glucosa en sangre con solo llevar puesta una lentilla.

Y es que la medición de este valor en los diabéticos es fundamental para su salud. Tanto una caída de glucosa como un aumento desmesurado de la misma en la sangre puede provocar serios problemas en las personas que sufren esta enfermedad.

‘Huesos artificiales’ a partir de células madre, científicos de la Universidad de Granada han creado un sistema para regenerar los  huesos a partir de células madre del cordón umbilical. Se trata de una especie de tela de carbón activado que sirve de soporte para las células madre, es la clave de este nuevo desarrollo. Gracias a este nuevo biomaterial las células pluripotentes acaban diferenciándose como tejido óseo y se consigue regenerar el tejido formando ‘huesos artificiales’.

Extremidades biónicas que permiten correr y bailar. MIT Media Lab’s Biomechatronics Group está creando la nueva generación de extremidades biónicas, inspiradas en el diseño de la propia naturaleza.

La BiOM no es una prótesis como se han visto antes, normalmente son sólo piezas que permiten a discapacitados volver a caminar, pero no de manera natural, es como la clásica pata de palo, hay que levantar esta prótesis para que se mueva. Luego surgieron las mecánicas que tenían movimientos determinados, pero eran pesadas o limitadas en su movimiento. Esta prótesis permite a la persona incluso correr como si su pierna fuese normal, gracias a la comunicación con su sistema nervioso y los nuevos materiales.

‘Deka Arm’, el brazo robótico del futuro. eka, empresa dedicada al desarrollo de dispositivos eléctricos, desarrolló esta prótesis biónica capaz de responder a diversas órdenes del usuario, en base a electrodos que trabajan con los movimientos del hombro.

Deka Arm tiene varios sensores que detectan contracciones de músculos cerca del hombro, lo que se traduce en movimientos reales en el brazo robótico. Puede detectar hasta diez movimientos, con un aspecto y tamaño similar a cualquier otro brazo humano.

Prótesis robótica con movimientos idénticos a la mano. Investigadores del Centro Científico E. Piaggio de la Universidad de Pisa y del Instituto Italiano de Tecnología de Génova han diseñado una mano robótica que podría revolucionar el campo de las prótesis, pues tiene la capacidad de sostener casi todo tipo de objetos mediante un único motor; además, su costo es menor que el de otros sistemas. Asimismo, es capaz de reproducir casi todos los movimientos naturales de la mano.

“Ojo biónico”. Después de que le diagnosticaran retinitis pigmentaria en su adolescencia, Pontz ha estado casi completamente ciego durante años. Ahora, gracias a un procedimiento de alta tecnología que implicó la implantación quirúrgica de un “ojo biónico”, Pontz ha recuperado suficiente vista para ver con limitaciones a su esposa, nieto y su mascota, un gato.

Esta instalación médica, en la localidad de Ann Arbor, ha sido escenario de las únicas cuatro cirugías de su tipo desde que las aprobó la Administración de Alimentos y Fármacos (FDA por sus siglas en inglés).

El implante artificial en el ojo izquierdo de Pontz es parte de un sistema desarrollado por Second Sight que incluye una pequeña cámara de video y un transmisor alojados en unas gafas.

Las imágenes de la cámara son convertidas en pulsos eléctricos transmitidos inalámbricamente a una red de electrodos colocada en la superficie de la retina. La información visual viaja después al cerebro, donde es decodificada en patrones de luz que puede ser reconocidos e interpretados, permitiendo al paciente que recupere cierta función visual.

“Oído biónico”. Investigadores de la Universidad de Princeton están creando oídos sintéticos que no sólo pueden recibir sonidos, sino transmitirlos.

El oído 3D no está diseñado para reemplazar a un oído humano, pero la investigación está destinada a explorar un nuevo método que combina la electrónica con material biológico. “Lo que realmente hicimos aquí fue una prueba de concepto de las capacidades de la impresión 3D”, dijo Michael McAlpine, el profesor que dirigió el proyecto.

Estos avances tecnológicos están diseñados para auxiliar a las personas con problemas físicos, pero, tan sólo es la punta del iceberg pues ¿qué pasará cuando en vez de ser una necesidad se conviertan en un lujo que pocos podrán adquirir?

Especialistas calculan que para el año 2040 los implantes biónicos serán las herramientas para conseguir un buen empleo

Quien tenga más implantes biónicos conseguirá empleo en 2040,ya que, es bien sabido que la mentalidad de las empresas es la producción y las ganancias y qué mejor para este trabajo que los robots, pero antes de llegar a ese extremo surgirán los implantes para adaptar el cuerpo de una persona para mantener la competitividad, la competencia entre los seres humanos.

El trabajador ordinario tendrá la vista cansada de permanecer todo el tiempo frente a pantallas y cinturas más anchas por la falta de ejercicio, en cambio, los implantes biónicos permitirán a los humanos desarrollar sus características naturales con relación a los robots.

En particular, los implantes de oído en vez de ‘smartphones’, chips de seguridad en los dedos o implantes biónicos para mejorar la capacidad de pensar y la tenacidad o para moverse tan rápido como las máquinas

El futuro parece prometedor pero a su vez competitivo, por el momento sólo hace falta esperar y replantear la finalidad de las prótesis robóticas.