Nanomedicina II: prototipos innovadores para la medicina

Oscar Barranco Liébana

Managing Director. Mind Kapital Consulting. España

Resumen

La medicina demanda nuevas soluciones y respuestas a las enfermedades actuales. Para ello, se necesitan nuevas herramientas y tecnologías que hagan realidad, toda la capacidad del conocimiento científico que se posee en la actualidad. Se describe una aproximación de un prototipo avanzado de tecnología biomédica, para el tratamiento de agentes externos en el cuerpo, a través de campos magnéticos, inducción electromagnética y materiales superconductores.

La medicina actual demanda a una velocidad superior a cualquier época pasada, la creación de nuevas herramientas y dispositivos capaces de hacer frente al acelerado desarrollo de nuevos caminos y soluciones hacia la salud y el bienestar.

Nano-bio-procesadores, dispositivos para monitorizar las disfunciones fisiológicas, nano-dispositivos implantados, robótica aplicada a la medicina, interfaces mente-máquina, etc, como algunos ejemplos de estos dispositivos, nos hacen cada día más evidente, que el grado de conocimiento alcanzado en la actualidad por la medicina y por la ciencia, exige a su vez, un paralelismo en el desarrollo de herramientas, que capaciten al conocimiento científico poder llevar a la realidad de las personas, las soluciones de sus problemas de salud.

Sabiendo que la innovación se suele generar a partir de la recombinación de factores existentes, se tratará de recombinar distintos conceptos e ideas en el entorno de la tecnología biomédica, con el fin de vislumbrar nuevas aplicaciones, dispositivos, herramientas, etc, que puedan estimular la generación de nuevas ideas y mejoras para aquellos profesionales que se dedican a ello.

Con este artículo pretendemos mostrar distintas alternativas y posibilidades que la ciencia actual podría desarrollar, a pesar de las dificultades tecnológicas que en la actualidad nos encontramos.

Para ello, vamos a describir una herramienta, como nuevo prototipo para el desarrollo de nuevas aplicaciones potenciales en el entorno de la inducción electromagnética, superconductividad e imagen médica. Este prototipo de máquina, nos dará una visión del potencial o nuevos caminos por emprender en el desarrollo de aplicaciones médicas, con un alto potencial de impacto en la eliminación y extirpación de agentes externos dentro del cuerpo.

Existen algunas aproximaciones de máquinas parecidas en algunas películas de ciencia ficción, y aunque la ciencia tiene el conocimiento de poder desarrollar tales aplicaciones, el desarrollo tecnológico todavía sigue varios años por detrás.

Introduciéndonos en materia, gracias a la resonancia magnética, podemos obtener imágenes tridimensionales capaces de trazar con alta precisión el interior del cuerpo humano. De esta manera, podemos elaborar un mapa tridimensional de posicionamiento geográfico, de cualquier órgano, vena, hueso, etc, de nuestro cuerpo.

Por otra parte, definimos los sistemas de información geográfica como la integración organizada de hardware, software, datos geográficos y personal, diseñado para capturar, almacenar, manipular, analizar y desplegar en todas sus formas la información geográficamente referenciada, con el fin de resolver problemas complejos de planificación y gestión1. Así, se definirá un sistema de coordenadas, en nuestro caso tridimensional, que pueda capacitarnos para gestionar y resolver problemas de localización dentro de nuestro cuerpo.(Wikipedia).

Una vez que tengamos el mapa o el sistema de coordenadas propio de una persona, a través de la elaboración del sistema de localización humana, podremos utilizar este mapa como si fuera la red de carreteras de un país, es decir, como biomapas humanos de localización y guía para los dispositivos invasivos.

Por otro lado, el diseño y construcción de un dispositivo que tenga características metálicas, para poder recibir los efectos de la inducción electromagnética, así como poder recibir la acción de campos magnéticos, debe cumplir requisitos de biocompatibilidad, para conformar un dispositivo ecológico, o respetable con el entorno que le rodea.

Este tipo de nano-dispositivos, tendrán como principal misión erradicar potenciales agentes externos dentro del cuerpo, por lo que se tratará de minimizar al máximo posible, el tiempo que va a permanecer dentro del cuerpo, a pesar de cumplir con los requisitos de biocompatibilidad.

De esta manera, se minimiza el riesgo de perder el control del dispositivo, y por tanto, de evitar daños colaterales de la acción invasiva de un agente externo del propio cuerpo.

Por otro lado, la movilidad del dispositivo dentro del cuerpo, estará inducido por la existencia de campos magnéticos en el exterior de la persona, capaces de dirigir y guiar con una alta precisión por el biomapa que hemos obtenido anteriormente.

Estos campos magnéticos, actuarán como limitadores del movimiento del nano-dispositivo, así como de motores del mismo. En realidad, tendría funciones análogas a las que ocurren con los MAGLEV o trenes de levitación magnética. En estos trenes, el motor o inductor del movimiento son los campos magnéticos existentes en la parte inferior o lateral de las infraestructuras del tren, por medio de fuerzas repulsivas y atractivas.

Análogamente al MAGLEV, nuestro prototipo será capaz de posicionar un nano-dispositivo en un espacio tridimensional mediante la acción de campos magnéticos, ya que la acción de las fuerzas gravitacionales no tendría una magnitud suficiente como para influenciar nuestro dispositivo. Una vez seamos capaces de posicionarlo en un campo tridimensional, con una precisión entre 10x10 -6m y 10x10 -8 m, podremos tener el potencial de poder localizar y ajustar la acción de nuestra máquina, a casi cualquier demanda que podamos tener dentro de nuestro cuerpo.

Una vez tengamos nuestro biomapa o todos los canales por donde podría circular nuestro vehículo intracorporal, a través del posicionamiento tridimensional de las imágenes de resonancia magnética, nuestra máquina posicionará nuestro nano-dispositivo mediante la acción de campos magnéticos a través de la inducción de movimiento de precisión a lo largo de estos canales.

Como consecuencia de estos 2 pasos previos, pasamos al tercer nivel de acción o de ataque a los agentes no deseados en nuestro cuerpo.

Para lograr este objetivo, podríamos usar distintos mecanismos de acción para luchar en contra de agentes perjudiciales, como por ejemplo, la acción del calor, sustancias insertadas dentro del nano-dispositivo que actúan en los agentes una vez localizados y atraídos por el dispositivo (Nanotubos con fármacos en uno de sus extremos, etc).

En el ejemplo de la acción del calor, el nano-dispositivo podría calentarse hasta temperaturas críticas para la eliminación de las amenazas existentes, mediante la acción de la inducción electromagnética exterior. De esta manera, la variación del campo magnético externo generado por la máquina, podrá inducir una corriente eléctrica dentro del dispositivo, que a través del mismo funcionamiento que una resistencia, se calentará y podrá eliminar al agente externo que tengamos como diana.

Nuestro prototipo, recogerá por tanto distintas funciones para la aplicación médica, es decir:

1. Acción localizadora: posicionará al dispositivo mediante la acción de campos magnéticos dentro del cuerpo en las coordenadas adecuadas
2. Acción motora: generará el movimiento mediante campos magnéticos para el dispositivo metálico biocompatible
3. Acción destructora: generará calor u cualquier otro efecto, gracias a la acción energética de la inducción electromagnética dentro del dispositivo

Además, la acción de los efectos electromagnéticos en un dispositivo, se podría acentuar de manera notable, gracias a la construcción de materiales superconductores, que podrían definir una alta sensibilidad y optimización energética, de los efectos de los campos magnéticos externos, generadores de la acción localizadora, motora y destructora.

Sin embargo, dentro del efecto de la superconductividad, la acción motora se verá optimizada por la repulsión perfecta del campo magnético para materiales superconductores de Tipo I, con lo cual sería un impedimento para lograr también la acción destructora por inducción electromagnética de la variación de los campos magnéticos externos.

Por esta razón, se considera utilizar materiales metálicos cercanos a la superconductividad, por la optimización de los efectos que buscamos, pero evitando ser de Tipo I por la incompatibilidad de todos los efectos que queremos desarrollar en nuestro dispositivo.

El impacto real de una máquina así, sería de eliminación precisa, rápida y eficiente, de cualquier agente externo arraigado dentro del cuerpo, capaz de llegar mediante los canales definidos por los biomapas de la referencia geográfica tridimensional de nuestro propio cuerpo.

El prototipo de esta máquina se encuentra todavía en fase de investigación, y parcialmente en desarrollo, y se proyecta como un posible hito en la investigación biomédica con un alto impacto potencial para la eliminación de distintas enfermedades críticas actuales, que no contemplan soluciones certeras y localizadas, sino, ambiguas y globales.

En el próximo artículo, trataremos de describir nuevos prototipos y proyectos en desarrollo de aplicaciones biomédicas con un alto potencial de impacto en la salud de las personas y la sociedad en general.

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