Cuando pensamos en tecnología médica, generalmente nos imaginamos máquinas o dispositivos de otro mundo con precios exorbitantes. Pero eso no siempre es el caso. Recientemente ha sido noticia un mecanismo que consiste en una rueda de papel y una cuerda, con un precio que no sobrepasa los 4 pesos, llamado Paperfuge.
Sus creadores son un grupo de ingenieros de la Universidad de Stanford, liderados por Manu Prakash, quienes con el Paperfuge buscaron recrear la misma acción de la centrífuga, el equipo de laboratorio que se utiliza para girar muestras bilógicas a miles de revoluciones por minuto. La diferencia es que no necesita electricidad, piezas de repuesto costosas o grandes costos de operación. Sin duda algo fundamental para el diagnóstico de infecciones como la malaria y el VIH.
Básicamente el Paperfuge es una centrífuga manual hecha de papel, cuerda y plástico, con un peso de 2 gramos, que puede girar muestras biológicas hasta 125,000 rpm. Eso es suficiente para separar el plasma de una muestra de sangre en 90 segundos. En los laboratorios de diagnóstico y de investigación, una centrífuga comercial alcanza 15,800 rpm y puede tardar hasta dos minutos para separar el plasma. Pueden pesar 2.5 kilogramos, requieren electricidad y cuestan miles de dólares.
Prakash no ha sido el primero en intentar crear una centrífuga barata. En el 2008, investigadores del laboratorio George Whitesides en Harvard, modificaron un batidor de huevo para girar muestras biológicas, alcanzando las 1,200 rpm. En el 2011, investigadores del laboratorio Rebecca-Richards Kortum en la Universidad Rice, lograron que una escurridora de ensaladas alcanzara las 600 rpm, y así diagnosticar anemia en ambientes de bajos recursos.
El equipo de Prakash cambio su visión, y en lugar de buscar soluciones en utensilios de cocina, lo hicieron enfocándose en los juguetes. Empezaron con trompos, sin embargo no giraban lo suficientemente rápido o durante el tiempo suficiente para separar muestras biológicas. Después probaron con yo-yos donde tuvieron algo de éxito, alcanzando hasta 4,000 rpm. El problema es que no todas las personas saben utilizar un yo-yo, y mucho menos tirarlo uno y otra vez de la misma forma.
A principios de 2016, Saad Bhamla un miembro del equipo de de Prakash, decidió analizar el giro de un juguete de su infancia conocido como giradiscos. El diseño es súper antiguo y se basa en suspender un botón o un disco en un bucle de cadena, y tirar de los extremos del bucle para hacer que gire el botón. Los tirones sucesivos hacen que la cuerda se enrolle y se desenrolle, y el botón gire rápidamente en una dirección y luego en otra. Las centrifugadoras de laboratorio giran hacia arriba, giran en la misma dirección y luego giran hacia abajo, pero al parecer se pueden obtener los mismos resultados con algo que gira hacia un lado, se detiene y luego gira hacia atrás.
El equipo estudio las complejidades del sistema giradiscos y las convirtió en un modelo teórico, los resultados se encuentran publicados en la revista Nature Biomedical Engineering. Descubrieron que gran parte del poder del juguete depende de un fenómeno llamado superenrollamiento. Cuando la cuerda se enrolla más allá de cierto umbral, empieza a formar otra bobina encima de sí misma. Una cadena superenrollada almacena más energía, lo que ayuda a acelerar el disco a ritmos cada vez más altos.
Hoy en día el equipo de Stanford se encuentra en pruebas. Recientemente estuvieron en Madagascar, donde colaboraron con trabajadores locales del sector salud para probar el Paperfuge. Hasta el momento han recibido buena aceptación. Sin duda esto demuestra que es posible desarrollar tecnología médica accesible para todo el mundo.
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