Avances biomédicos fruto del ingenio de jóvenes intecianos

Estudiantes de Ingeniería Biomédica presentaron como proyecto de fin de grado un estetoscopio digital con capacidad pre-diagnóstica de insuficiencia mitral y un biosensor dérmico para la detección óptica de niveles de glucosa

Por: Rachanny García y Cynthia Abreu

SANTO DOMINGO. – En 2020 el Instituto Tecnológico de Santo Domingo (INTEC) inició la carrera de Ingeniería Biomédica para formar profesionales capaces de desarrollar e implementar tecnología sanitaria y optimizar la gestión diaria de los equipos y sistemas médicos.

Los egresados de esta carrera recibieron formación en métodos de ingeniería, de biología y medicina, de manera específica en ingeniería biomédica y habilidades para trabajar en un entorno multidisciplinar.

A tres años del programa de grado, los primeros resultados llegan de la mano de Emely Almonte, Jorge Cuevas y Karla Díaz, quienes, como trabajo de fin de grado, desarrollaron un estetoscopio digital con capacidad pre-diagnóstica de insuficiencia mitral. Asimismo, de Sergio Rafael Domínguez, quien trabajó en el Diseño e Implementación de Biosensor Dérmico para la Detección Óptica de Niveles de Glucosa.

Sobre el estetoscopio digital

Según la Organización Panamericana de la Salud, anualmente 17.3 millones de personas mueren por enfermedades cardiovasculares. En República Dominicana estas afecciones son la causa de fallecimiento del 37% de la población.

Estos datos motivaron a Emely, Jorge y Karla a desarrollar un prototipo funcional de un estetoscopio digital con capacidad pre-diagnóstica de insuficiencia mitral. La etapa análoga del proyecto se basó en circuitos fáciles de implementar y con duración prolongadas, por lo que su implementación fue sencilla y rápida. En esta etapa se obtuvieron la adquisición de sonidos cardíacos y pulmonares de manera visual y auditiva, sin embargo, para conseguir resultados con una relación señal-ruido reducida es necesario una electrónica más robusta.

“Desde un inicio se observaron resultados favorables al funcionamiento de la red, ya que las características seleccionadas tenían diferencias significativas entre sí, lo que se siguió corroborando al obtener resultados positivos en el entrenamiento con tan solo una neurona en la capa oculta de la red. Estas predicciones fueron comprobadas al medir la precisión, obteniendo un 100% de precisión para las medidas de insuficiencia mitral y un 99% para las de condición normal”.

El proyecto demostró la posibilidad del pre diagnóstico de la insuficiencia mitral en un estetoscopio, probando ser una opción más accesible con aproximado de 220 dólares, 27% más económico que lo estetoscopios digitales comerciales.

Los jóvenes indicaron que el prototipo puede seguirse desarrollando, incluir más patologías, hasta ser una herramienta de apoyo en el diagnóstico para el personal de salud.

Medir glucosa con un tatuaje

¿Imaginas poder reconocer los niveles de glucosa de tu organismo a través de un tatuaje? Sergio Rafael Domínguez mostró una tentadora propuesta que combina los avances tecnológicos en biomedicina con el tatuaje convencional.

Al tomar en cuenta que la piel ofrece una interfaz de diagnóstico poco invasiva, con gran nivel de información biológica, procedente de los órganos y la fisiología del ser humano en general, el ingeniero biomédico diseñó un biosensor dérmico para la detección óptica de niveles de glucosa.

El estudio propone la sustitución de las tintas estándares utilizadas en los tatuajes artísticos por biosensores dérmicos que permitan mostrar los niveles de glucosa en el líquido intersticial, así como detectar y monitorear datos en el interior del cuerpo.

Para la fase de prueba del proyecto fue utilizado un modelo de piel de cerdo para mostrar su efecto en la piel y evaluar el aspecto junto a la utilidad de los biosensores dérmicos, poniendo en evidencia que a medida que la concentración de glucosa aumentó se presentaron variaciones de color con respecto a la concentración de glucosa para cada muestra, demostrando un comportamiento lineal.

Este tipo de dispositivo es complementario a la hora de realizar diagnóstico en tiempo real, de manera que puede ser de gran ayuda en el manejo de enfermedades de pacientes de alto riesgo, temas asociados a la diabetes en diversos grados y especialmente cuando el paciente no es propenso, ya que permite la detección temprana y por ende la posibilidad de recibir tratamiento preventivo a partir de su prediagnóstico.

Además de la ventaja que representa para estos pacientes el hecho de la privación del dolor que suele ser provocado por las agujas en el monitoreo continuo, propio de este tipo de padecimientos, resalta la apertura a una gama de posibilidades que podrían ser desarrolladas para detectar otras sustancias como citocinas, electrolitos, hormonas, sustancias exógenas y otros analitos como el pH y la inmunoglobulina.

El proyecto tiene como antecedente una prueba de concepto que no llegó a desarrollarse en una investigación de colaboración entre las universidades de Harvard y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos.