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Cámara inspirada en el camarón Mantis para detectar tumores durante la cirugía


Cámara inspirada en el camarón Mantis para detectar tumores durante la cirugía

Investigadores de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign han desarrollado una cámara hexacromática que puede ayudar a obtener imágenes del tumor durante la extirpación quirúrgica. El dispositivo se inspiró en el camarón mantis, que puede detectar doce colores en comparación con tres colores que puede detectar el ojo humano. La nueva cámara puede visualizar tumores en el cuerpo durante la cirugía cuando a los pacientes se les aplican sondas de infrarrojo cercano para etiquetar las células cancerosas. Al ver todo el tumor y extirparlo con precisión alrededor de los bordes, debería ser posible minimizar las revisiones quirúrgicas y reducir la probabilidad de recurrencia del cáncer.


El tejido canceroso puede tener un aspecto muy similar al tejido sano circundante, lo que dificulta saber qué material eliminar. Extraer demasiado tejido sano puede tener consecuencias para los pacientes, especialmente cuando se extraen tumores cerebrales, pero dejar tejido canceroso conduce a la recurrencia del tumor, lo que plantea un enigma para los cirujanos.

Gráficos de Steven Drake, Beckman Institute.

"Los ingenieros gastan una cantidad increíble de tiempo y dinero en el desarrollo de sensores de imagen en teléfonos móviles", dijo Viktor Gruev, investigador involucrado en el estudio. "Cuando estamos en la ciudad, estos dispositivos pueden tomar excelentes fotografías para las redes sociales, pero a los médicos no les importa qué tan bien se ve la toma cuando examinan a los pacientes, les importa qué tan bien la imagen captura la realidad. es completamente incompatible con la tecnología necesaria para el diagnóstico médico ".


El ojo compuesto del camarón mantis fue la inspiración para esta tecnología de vanguardia. "Los camarones mantis tienen estos ojos increíbles", dijo Steven Blair, otro investigador involucrado en el estudio. "Los seres humanos percibimos tres colores - rojo, verde y azul - debido a una sola capa de células cónicas fotosensibles que rodean nuestra retina, pero el camarón mantis detecta hasta 12 colores gracias a las pilas de células fotosensibles en la punta. Lo hace en una parte del espacio."

La cámara hexacromática utiliza filtros ópticos y semiconductores para capturar luz infrarroja casi tricolor que normalmente no sería visible para un médico. Cuando se combina con sondas de infrarrojo cercano que se pueden aplicar a los pacientes y preferiblemente depositarlas en las células cancerosas, la cámara puede ayudar al cirujano a identificar qué áreas de tejido son cancerosas.


"La combinación de esta cámara bioinspirada y medicamentos emergentes dirigidos a tumores garantizará que los cirujanos no dejen células cancerosas en el cuerpo del paciente", dijo el cirujano Goran Kondov, que probó la tecnología. “Este par de ojos adicional ayudará a prevenir la recurrencia de la enfermedad y brindará a los pacientes una vía de recuperación más rápida y sencilla. Debido a que el dispositivo es tan simple, potencialmente se puede fabricar a bajo costo, haciéndolo accesible a los hospitales de todo el mundo.



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