Impresión 3D de hologramas acústicos para tratar enfermedades del sistema nervioso

Recientemente, un equipo de investigación ha utilizado la impresión 3D para crear hologramas acústicos que permitan tratar enfermedades en el sistema nervioso. El proyecto se ha desarrollado gracias a la colaboración de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV), el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Columbia (EE.UU). Gracias a estos dispositivos, se podría abrir la barrera hematoencefálica de forma selectiva, eficiente y focalizada. De esta forma, se facilita la administración de fármacos terapéuticos para tratar este tipo de patologías nerviosas.

De acuerdo con el Instituto Nacional de Estadística (INE), en 2020, España registró más de 27.000 fallecimientos a causa de enfermedades del sistema nervioso. En este campo, podemos encontrar patologías como el alzhéimer, el párkinson, la esclerosis múltiple o la esquizofrenia. Ya en 2020 pudimos ver algunos avances en torno al uso de la impresión 3D en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas, gracias al dispositivo creado por la empresa Renishaw. Ahora, el equipo de investigación compuesto por las organizaciones mencionadas, continúa apostando por esta tecnología gracias a las múltiples ventajas que ofrece en el campo de la salud y el desarrollo de dispositivos médicos.

Créditos: UPV

Hologramas acústicos 3D

Según afirman expertos del proyecto, los ultrasonidos focalizados tienen gran potencial en el tratamiento de enfermedades neurológicas. Esto se debe a la capacidad para generar efectos terapéuticos de forma precisa y no invasiva. Sin embargo, es complicado aplicarlos sobre las estructuras del sistema nervioso por diferentes motivos. Entre ellos, encontramos los efectos de aberración y atenuación de los huesos del cráneo, y la compleja distribución espacial de las estructuras cerebrales. Para dar solución a este problema, los investigadores recurrieron a la fabricación aditiva de hologramas acústicos en 3D. Pero, ¿cómo funcionan y en qué consiste su implantación?

En el caso de que un médico necesite sonificar la amígdala de un paciente, debería facilitar un TAC y una resonancia del usuario para poder identificar y segmentar la zona a tratar. A partir de esta información, se diseña el holograma capaz de zonificar el área de tratamiento. Para crear los dispositivos personalizados recurrieron a la impresión 3D, destacando el bajo coste de los hologramas, que oscilaría entre 40 y 300 euros, según cada aplicación. El emisor de ultrasonidos es una especie de altavoz que vibra a 500.000 oscilaciones por segundo. El holograma se coloca frente a él y es atravesado por la onda. Una vez que el tejido epitelial de la barrera hematoencefálica empieza a ceder, las moléculas de los fármacos acceden a la zona para comenzar el tratamiento de la patología.

Créditos: UPV

Esta es la primera vez que se consigue la apertura de la barrera hematoencefálica de manera simultánea en los dos hemisferios. Noé Jiménez, investigador de la UPV, comenta: “Gracias a nuestros hologramas, el haz de ultrasonidos se focaliza y adapta de manera bilateral y muy precisa sobre partes del cerebro de gran interés terapéutico. Por ejemplo, sobre los dos núcleos que componen el hipocampo, relacionado con la enfermedad de Alzheimer, y que tiene una caprichosa forma en 3D”. Aún no se han realizado pruebas en humanos, pero este desarrollo es realmente esperanzador para las personas que sufren de enfermedades del sistema nervioso. Puedes encontrar más información en la publicación oficial, aquí.

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*Créditos foto de portada: UPV