El endoscopio más pequeño del mundo podría combatir las enfermedades cardíacas

El endoscopio más pequeño del mundo podría combatir las enfermedades cardíacas

endoscopio ultrafino impreso en 3d que toma imágenes de una arteria

Simon Thiele y Jiawen Li

  • Los científicos australianos han diseñado el dispositivo de imágenes más pequeño del mundo: un visor para tomar imágenes en 3D dentro de los vasos sanguíneos.
  • Está destinado a ayudar a descubrir pistas sobre los ataques cardíacos y la progresión de la enfermedad cardíaca.
  • Los científicos publicaron sus hallazgos el 20 de julio en la revista Luz: ciencia y aplicaciones.

    La enfermedad cardíaca, también conocida como el “asesino silencioso”, es la principal causa de muerte en los EE. UU. Aproximadamente 647,000 estadounidenses mueren a causa de la enfermedad cada año, lo que representa aproximadamente una cuarta parte del total de muertes anuales, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. (CENTROS PARA EL CONTROL Y LA PREVENCIÓN DE ENFERMEDADES).

    Algunos de los mecanismos de la enfermedad aún son confusos. Los científicos saben, por ejemplo, que las placas compuestas de grasas y colesterol se acumulan en las paredes de los vasos sanguíneos, bloqueando el flujo de sangre. Pero ellos no entienden exactamente cómo estas placas se forman y se acumulan en las arterias y venas, lo que constituye una información fundamental para la prevención y la mejora del tratamiento.

    Los investigadores de la Universidad de Adelaide en Australia creen que tienen una solución: un endoscopio minúsculo impreso en 3D que es tan pequeño que incluso puede ingresar y escanear los vasos sanguíneos en ratones.


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    Con un humilde diámetro de 0,457 milímetros, incluida la funda del catéter, el dispositivo es la “sonda de imágenes 3D de forma libre más pequeña hasta ahora”, señala el equipo en un nuevo artículo, publicado en la revista. Luz: ciencia y aplicaciones.

    Ese diámetro increíblemente pequeño tiene una importancia enorme. Los endoscopios de fibra óptica, el estado actual de la técnica en dispositivos de imágenes, brindan imágenes de diagnóstico útiles de algunos vasos sanguíneos, pero están significativamente limitados por su tamaño.

    “[T]aquí sigue existiendo una necesidad práctica pero no satisfecha de sondas miniaturizadas de alta resolución que no solo permitan la obtención de imágenes de órganos luminales estrechos y delicados y animales pequeños, sino que también eviten los eventos adversos potencialmente graves de traumatismos derivados de la inserción del endoscopio “, escriben los autores en el artículo. Introducción.

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    En la Fig. una: un esquema del endoscopio OCT impreso en 3D dentro de una arteria.

    University of Adelaide / Light: ciencia y aplicaciones

    Los modelos de ratón se utilizan comúnmente como proxy para la investigación de enfermedades cardiovasculares humanas. En las imágenes de ratones, los científicos pueden usar sondas intravasculares miniaturizadas que tienen solo 483 micrones de diámetro (un micrón = una millonésima parte de un metro), pero aún son demasiado anchas para estudiar cualquier microestructura situada a más de 100 micrones en el vaso sanguíneo. Esto se debe a que los osciloscopios tienen una profundidad de enfoque corta, dejando fuera de la imagen estructuras críticas como las células adiposas, los cristales de colesterol y el tejido conectivo.

    A medida que la placa se acumula en las arterias de una persona con enfermedad cardíaca, el interior de las arterias comienza a estrecharse, lo que disminuye o bloquea el flujo de sangre, la placa también puede romperse y abrirse cuando lo hace, se puede formar un coágulo de sangre en la placa, bloqueando el flujo de sangre

    ¿Qué causa la enfermedad cardíaca? A medida que se acumula placa en las arterias de una persona con enfermedad cardíaca, el interior de las arterias comienza a estrecharse, lo que reduce o bloquea el flujo de sangre. La placa también puede romperse (abrirse). Cuando lo hace, se puede formar un coágulo de sangre en la placa, bloqueando el flujo de sangre.

    Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU.

    Eso se vuelve problemático cuando los investigadores quieren estudiar las placas que se acumulan dentro de las venas o arterias, según Jiawen Li, uno de los coautores y becario postdoctoral en el Instituto de Fotónica y Detección Avanzada de la Universidad de Adelaide.

    “Los diagnósticos clínicos y preclínicos se basan cada vez más en visualizar la estructura de los vasos sanguíneos para comprender mejor la enfermedad”, dijo Li en un comunicado de prensa. “Los endoscopios miniaturizados, que actúan como cámaras diminutas, permiten a los médicos ver cómo se forman estas placas y explorar nuevas formas de tratarlas”.

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    Para fabricar el diminuto endoscopio, el equipo imprimió en 3D las lentes, que son demasiado pequeñas para verlas a simple vista. Debido a que el dispositivo puede tomar imágenes que se adentran cinco veces más en los vasos sanguíneos, los científicos creen que podrían usarlo para estudiar incluso los vasos sanguíneos más pequeños de la cóclea del oído y quizás incluso partes del sistema nervioso.

    Pero sobre todo, los científicos esperan usar el dispositivo de imágenes ultradelgado para estudiar las placas de grasa en los vasos sanguíneos y tomar imágenes de los aneurismas. Finalmente, ver claramente esas microestructuras podría conducir a un mejor diagnóstico y tratamiento de las enfermedades cardiovasculares.

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