La contaminación del aire es una de las principales causas del cáncer de pulmón y de las enfermedades respiratorias, responsables de una de cada ocho muertes en el mundo, según la Organización Mundial de la Salud.
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Sin embargo, los investigadores pronto serán capaces de desarrollar nuevos tratamientos para estas enfermedades con un pulmón artificial humano de tamaño natural creado en el Instituto Technion-Israel de Tecnología en Haifa.
Es la primera herramienta de diagnóstico para entender en tiempo real cómo pequeñas partículas se mueven y se comportan en la parte más profunda de los pulmones humanos, el tejido alveolar. La plataforma patentada podría proporcionar una mejor comprensión de los riesgos de salud asociados con la contaminación en el aire, y podría ser utilizada para la evaluación y el diseño de fármacos para el sistema respiratorio.
La contaminación es una de las principales causas de muerte, informa la OMS.
Las partículas inhaladas, conocidas como aerosoles, son partículas diminutas que existen naturalmente en la atmósfera, pero también pueden provenir de áreas industriales y de transporte. A pesar de que son sólo unos pocos micrones de tamaño – centésimo del tamaño de un grano de arena – cuando se inhala, estas partículas pueden interferir con la actividad de los órganos del cuerpo, incluyendo las neuronas en el cerebro, y en algunos casos extremos pueden conducir a la aparición de cáncer de pulmón.
“Esta es la primera herramienta de diagnóstico que permite la monitorización cuantitativa de la dinámica de los aerosoles en escalas tan pequeñas”, dijo el investigador principal, el profesor Joshua Sznitman de la Facultad de Ingeniería Biomédica. “Nos da la posibilidad de observar directamente trayectorias de las partículas suspendidas en el aire y sus patrones de deposición en los alvéolos en tiempo real.”
Creación de un pulmón artificial
Vigilar el movimiento de los aerosoles en el sistema respiratorio, y especialmente cómo se depositan en el tejido alveolar, ha planteado durante mucho tiempo un reto para los investigadores. Esto es debido en parte a su pequeño tamaño, y porque su movimiento se ve afectado por el flujo de aire, la gravedad y otras fuerzas. Otro factor que hace que sea difícil para mapear el movimiento de los aerosoles es la compleja estructura del tejido alveolar, que contiene cientos de millones de pequeños sacos de aire interconectados por una densa textura de conductos estrechos. Por esta razón, es imposible estudiar el movimiento de estas partículas en vivo, y los investigadores han tenido que depender de modelos animales o simulaciones por ordenador.
Las paredes del sistema de pulmón artificial proporcionan una simulación realista de un pulmón humano. Se expanden y se contraen, de forma similar al sistema respiratorio real, por lo que es posible entender el comportamiento de las partículas “malas” inhaladas, como la contaminación y las partículas “buenas” que se administran como medicamentos a los alvéolos. El modelo también podría reducir la necesidad de experimentar con animales en los futuros estudios sobre el sistema respiratorio.
Según su diseñador y constructor Dr. Rami Fishler, también de la Facultad de Ingeniería Biomédica Technion “el modelo consiste en tecnologías similares a las utilizadas para la fabricación de chips de computadora, y se compone de una red ramificada de conductos de aire minuto aproximadamente una décima parte de un milímetro de ancho, con cráteres simulando los alvéolos”.
Estos modelos no sólo aceleran la investigación sobre la contaminación y sus efectos en los pulmones, sino que también pueden allanar el camino para la ingeniería de los futuros órganos artificiales.
Fuente:aurora-israel.co.il
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