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Área: Sociedad >> Salud
Actualizado el 2013-10-16 a horas: 04:57:40

Nuevos estudios y tratamientos médicos con nanopartículas y electromagnetismo

Biomagnetismo cerebral

Arnaldo González Arias *

El cuerpo humano en estado normal genera pequeñas corrientes eléctricas, que a su vez dan origen a campos magnéticos y eléctricos de pequeñísimo valor. El biomagnetismo se refiere al estudio de los componentes magnéticos de esos biocampos, que se alteran cuando aparecen anomalías en el organismo; se estudian con fines de diagnóstico exclusivamente, no con fines terapéuticos.

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Cuando las corrientes son variables o pulsantes, los biocampos generados aparecen en forma de radiación electromagnética: ondas invisibles capaces de atravesar limpiamente muchas sustancias y que se propagan en todas direcciones. Las funciones cerebrales y cardiacas generan impulsos de suficiente intensidad como para ser detectados. El componente eléctrico se puede medir con electrodos colocados en la piel y hoy día es una técnica muy popular; se denomina electrocardiograma cuando se refiere al corazón y electroencefalograma si se aplica al cerebro.

El componente magnético es menos intenso que el eléctrico y mucho más difícil de detectar. Para medir esos débiles campos magnéticos es necesario utilizar un instrumento muy sofisticado, el magnetómetro SQUID, siglas que en idioma inglés significan Superconducting Quantum Interference Device (Dispositivo Superconductor de Interferencia Cuántica). Es capaz de detectar y medir cuantitativamente los componentes magnéticos con una intensidad 100 millones de veces menor que el campo magnético terrestre, pero sólo se puede encontrar en lugares muy específicos, capaces de proveer la alta tecnología que se necesita para su desempeño.

No es un equipo que se pueda llevar en un maletín como el electrocardiógrafo, ya que el sensor superconductor requiere de muy bajas temperaturas para poder trabajar, del orden de la del Helio líquido, a unos 4 grados Kelvin (por encima del cero absoluto, -269 grados Celsius). En la actualidad el SQUID se utiliza principalmente para diagnosticar y tipificar la epilepsia, pues permite registrar cualquier actividad irregular en el cerebro cuando el electroencefalograma no detecta anomalías apreciables; la técnica se denomina magnetoencefalografía (MEG).

Posee la ventaja de que no es necesario colocar electrodos en la piel del paciente; basta con ubicar los sensores a corta distancia, en una posición fija. Su principal desventaja, además de la necesidad de trabajar a muy bajas temperaturas, es que la señal a medir es varios órdenes menor que los “ruidos magnéticos” ambientales. Esos “ruidos” son generados por las lámparas de luz fría, los equipos electrónicos y las líneas de transmisión, por lo que resulta obligatorio aplicar la técnica en un recinto magnéticamente aislado.

Como las radiaciones electromagnéticas atraviesan fácilmente la mayoría de las sustancias, aislar al sujeto también resulta un asunto complicado. En los primeros modelos era necesario introducir al paciente en una cámara totalmente cerrada, construida con aceros especiales capaces de desviar y reflejar las ondas electromagnéticas.

Modelos más recientes como el desarrollado en el Laboratorio Nacional de Los Álamos, en Nuevo México, emplean un casco detector que se asemeja a los secadores de los salones de belleza, con más de 150 sensores superconductores. El equipo es capaz de levantar un mapa completo del cerebro de una sola vez procesando los datos mediante una computadora.

Los sistemas más recientes alcanzan una resolución de 0,25 milímetros y un tiempo de respuesta de 1 milisegundo. El casco se aísla de las interferencias externas mediante una cubierta semiesférica de plomo, pues a la temperatura del Helio líquido el plomo también se vuelve superconductor y refleja como un espejo cualquier campo magnético que provenga del exterior.

Otras aplicaciones del SQUID han sido la de buscar micropartículas magnéticas contaminantes en los pulmones de mineros y soldadores, medir la cantidad de sangre que fluye por el corazón y determinar el contenido de hierro en el hígado en pacientes afectados de anemia, ya que los glóbulos rojos o hematíes contienen hierro en forma de hemoglobina, que el SQUID puede detectar y cuantificar.

Una variante reciente de esta técnica se ha utilizado para analizar arritmias cardiacas en el feto (magnetocardiografía fetal), imposibles de detectar con un estetoscopio u otras técnicas como la electrocardiografía y el ultrasonido. Actualmente en Los Álamos se realizan investigaciones para perfeccionar la tecnología con la colaboración de las universidades de Nuevo México, Nebraska, Oregón y San Francisco.

* Doctor en Ciencias Físicas y colaborador de Prensa Latina.

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Nuevas técnicas médicas con electromagnetismo

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts, en Boston, Estados Unidos, desarrollaron un escáner que permite ver las estructuras más pequeñas del cerebro. El nuevo dispositivo permite visualizar tanto las áreas funcionales, como las estructuras laminales de la corteza cerebral, y posibilitará en un tiempo no muy distante determinar el inicio de enfermedades como el Alzheimer.

La técnica basada en la obtención de imágenes detalladas de órganos y tejidos internos a través de campos magnéticos, por medio de grandes imanes y ondas de radiofrecuencia, mejorará también el diagnóstico de la depresión, esquizofrenia y tumores cerebrales en estadios precoces, así como focos de epilepsia. Dentro de cinco o 10 años se podrá conocer, antes de que se produzcan los síntomas, si una persona padece alguna de estas afecciones.

De otra parte, investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) desarrollaron con éxito una terapia que aminora la rigidez en las personas que padecen el mal de Parkinson. La terapia consiste en someter a los enfermos a varias sesiones de campos electromagnéticos dirigidos a la corteza frontal cerebral, lo cual permite crear un mapa de la actividad de esta parte del cuerpo humano.

La investigación realizada en el Instituto de Fisiología Celular constituye la tesis de doctorado de una estudiante de laboratorio, y su importancia estriba en que constituye una alternativa para disminuir los efectos del Parkinson. Según Druker Colín, investigador emérito de la UNAM, los síntomas más frecuentes de esta enfermedad suelen ser temblores en reposo, dificultad para iniciar movimientos, pérdida del centro de gravedad y de reflejos posturales. Durante el tratamiento resulta necesario colocar cerca de la cabeza, en la parte frontal, una bobina que genera el estímulo electromagnético, procedimiento sobre el cual aseguró que “no resulta invasivo, pues ni siquiera toca al paciente”.

Nuevos tratamientos con nanopartículas magnéticas

Las nanopartículas (partículas microscópicas) son un área de intensa investigación científica debido a una amplia variedad de aplicaciones potenciales en los campos de biomédicos, ópticos y electrónicos.

Investigadores del laboratorio de nanoterapia de la Universidad de Georgia desarrollaron una técnica para eliminar tumores mediante un compuesto de nanopartículas que penetra en las células cancerosas y se aloja en la mitocondria, el cual resultó efectivo en el combate de células responsables de algunos tipos de cáncer de mama, publicó el portal científico Phys.org.

Los expertos explican que cuando el compuesto se encuentra dentro del organismo, un láser con una longitud de onda capaz de atravesar los tejidos activa las nanopartículas, las cuales destruyen la fuente de energía de las células cancerosas. La principal innovación de esta técnica consiste en que las células muertas se vuelven visibles para las defensas del cuerpo y por tanto, el sistema inmunológico las reconoce automáticamente como intrusos y las ataca.

De esta manera, lo que este método pretende es que las defensas naturales del organismo eliminen las células cancerosas. Los investigadores refieren que es preciso realizar más pruebas en seres vivos y contra otros tipos de cáncer; sin embargo, los resultados son prometedores especialmente en pacientes con tumores muy extendidos, a los que se podría tratar de manera menos agresiva.

La revista especializada Nano Letters dio a conocer que un equipo científico del Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España y el Instituto Italiano de Tecnología desarrolló un método para medir y controlar la temperatura en el entorno de nanopartículas magnéticas. Este sistema podría usarse en el futuro para liberar fármacos de manera controlada dentro del organismo.

El trabajo figura dentro del proyecto europeo denominado Magnifyco, el cual estudia el uso de nanopartículas magnéticas para el diagnóstico y terapia de tumores mediante la liberación de fármacos de forma controlada dentro del organismo. El estudio refiere que las partículas magnéticas tienen la propiedad de que al ser sometidas a un campo magnético alterno se calientan y disipan calor en su entorno.

El nuevo método consiste en emplear una molécula termosensible que se degrada en función de la temperatura. Esta molécula se coloca a una distancia fija de la nanopartícula y se enlaza a una molécula fluorescente. Después, los científicos miden ópticamente la cantidad de moléculas fluorescentes que se separan de las nanopartículas al aplicar el campo magnético para de esta forma determinar la temperatura que alcanza la molécula termosensible y su distribución.

Según los expertos, los resultados comprobaron que a escalas tan pequeñas las propiedades térmicas de los materiales se ven afectadas. Asimismo, el transporte de calor sigue unas leyes distintas a las válidas para materiales de tamaño macroscópico. Los autores del proyecto consideran que si se sustituye la molécula fluorescente por un medicamento, este se puede liberar de forma controlada para que sea lo más efectivo posible y se reduzcan los efectos secundarios.

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