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Un "cuchillo inteligente" que comprueba al momento si un tejido es canceroso o no

Unos científicos han creado un "cuchillo inteligente" que comunica en el acto a los cirujanos si el tejido que está cortando es canceroso o no.

En el primer estudio para evaluar la eficiencia del nuevo dispositivo en el trabajo cotidiano de un quirófano, a fin de realizar un análisis en tiempo real durante una operación de cirugía, este singular dispositivo llamado "iKnife" diagnosticó muestras de tejidos de 91 pacientes con un 100 por cien de aciertos, suministrando instantáneamente información que por medios más convencionales requiere aguardar entre media hora y una hora.

En cánceres con tumores sólidos, la extirpación quirúrgica del tejido canceroso es, por regla general, la mejor opción de tratamiento. El cirujano suele extraer el tumor más un margen de tejido sano a su alrededor, como medida de seguridad. Sin embargo, a menudo es demasiado difícil determinar a simple vista qué tejido es canceroso y cuál está sano. Uno de cada cinco pacientes operadas de cáncer de mama requiere una segunda operación para extraer por completo el tejido afectado por el cáncer. En casos de incertidumbre, el tejido retirado es enviado de inmediato a un laboratorio para ser examinado acto seguido, mientras la paciente permanece bajo anestesia general.

El iKnife, desarrollado en el Imperial College de Londres, se basa en la electrocirugía, una tecnología inventada en la década de 1920 que se utiliza comúnmente en nuestros días. Los cuchillos de electrocirugía emplean corriente eléctrica para calentar rápidamente el tejido, cortándolo a la vez que minimizan la pérdida de sangre. Para hacerlo, el tejido es vaporizado, transformándolo en humo que suele extraerse mediante un sistema de succión.

El inventor del iKnife, el Dr. Zoltan Takats del Imperial College de Londres, se dio cuenta de que este humo podría ser una fuente rica de información biológica. Para crear el iKnife, conectó un cuchillo de electrocirugía a un espectrómetro de masas, un instrumento analítico utilizado para identificar qué compuestos químicos están presentes en una muestra. Células de diferentes tipos producen miles de metabolitos en concentraciones diferentes, de modo que el perfil de los compuestos químicos en una muestra biológica puede revelar información acerca del estado de ese tejido.

El iKnife en acción. (Foto: Imperial College London)

Los resultados de los últimos experimentos aportan evidencias convincentes de que el iKnife puede aplicarse en una gama amplia de operaciones quirúrgicas oncológicas. Dado que el resultado se obtiene casi instantáneamente, permitiendo que los cirujanos lleven a cabo sus intervenciones con un nivel de precisión que no había sido posible alcanzar anteriormente, cabe esperar que la adopción de este instrumento médico de alta tecnología reduzca las tasas de rebrote de tumores y contribuya a disminuir los fallecimientos derivados de tales rebrotes.

En el trabajo de investigación y desarrollo también han trabajado Balázs Dezso, László Damjanovich y László Sasi-Szabó de la Universidad de Debrecen en Hungría, Ara Darzi, Reza Mirnezami, James Kinross, Jeremy K. Nicholson, Kirill Veselkov, Matthew R. Lewis y Laura J. Muirhead, del Imperial College de Londres, y Júlia Balog de la empresa MediMass Ltd. en Budapest, Hungría.

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Combustión a temperaturas más bajas para lograr motores más eficientes y limpios

A medida que el petróleo se encarece, y crece la demanda de vehículos con un consumo más eficiente de combustible, el conocimiento recopilado durante años de análisis de motores diésel, y una nueva estrategia conocida como combustión a baja temperatura podrían pronto conducir al sector automotor y a los compradores de automóviles a decantarse hacia un mayor uso de motores diésel, si estos pasan a ser mucho más limpios gracias a las nuevas mejoras técnicas que se introduzcan en los vehículos de esta clase.

El estado de progreso en que se halla esta tecnología de combustión a baja temperatura empieza a estar lo bastante avanzado como para plantearse dar el salto definitivo hacia su comercialización a gran escala.

Los motores diésel son, por regla general, más eficientes que los motores a gasolina. Para vehículos con un alto consumo de combustible, como por ejemplo camiones de gran tonelaje, o simplemente en tiempos de crisis cuando la gente no se puede permitir malgastar una sola gota de combustible, un motor más eficiente es algo muy importante. El incremento de la eficiencia también se traduce en menores emisiones de dióxido de carbono (CO2), que son uno de los principales culpables del calentamiento global.

Aunque los motores diésel son más eficientes que los de gasolina, están lejos de ser perfectos, ya que arrastran el problema de sus emisiones contaminantes.

Los motores a gasolina se han vuelto en cada vez más limpios, debido a la inserción de convertidores catalíticos cada vez mejores entre el motor y el tubo de escape, que depuran los compuestos contaminantes emitidos.

Pero el mismo convertidor catalítico que funciona tan bien en los motores de gasolina no sirve para los motores diésel. Otros sistemas de tratamiento de emisiones más complejos se están desarrollando para los motores diésel modernos, pero son una solución aparatosa, cara y con puntos débiles, por lo que el sector automotor preferiría disponer de alternativas mejores.

La combustión a bajas temperaturas, que, entre otras ventajas, reduce la liberación de óxidos de nitrógeno (NOx) y humo, podría ser un modo alternativo para reducir las emisiones contaminantes de los motores diésel, permitiendo así aprovechar todas sus ventajas de eficiencia sin la lacra de su acción contaminante.

Gracias en buena parte al trabajo realizado en las décadas de 1980 y 1990 en los Laboratorios Nacionales estadounidenses de Sandía, en California, la comunidad científica sabe cómo se forman las sustancias contaminantes durante la combustión diésel convencional.

Entre otras cosas, en aquellas investigaciones pioneras se demostró que las partículas del humo (materia particulada) se forman en zonas donde las concentraciones de combustible son muy altas. Otros peligrosos compuestos contaminantes, los óxidos de nitrógeno, o NOx, se forman a partir de una llama de alta temperatura en el interior del motor. Las emisiones de NOx no sólo son tóxicas, sino que una

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