Ingeniera Biónica
Con el trascurso del tiempo, el humano ha desarrollado su ingenio, superándose a sí mismo en busca de mejoras y nuevas aplicaciones de este mismo, ya bien sean adquiridas por prácticas o estudios avanzados, siendo así la verdadera aplicación de la ingeniería, que involucra aplicar, desarrollar, investigar y perfeccionar algunos procedimientos científicos e industriales. La ingeniería al tener un campo tan extenso, se ha dividido en varias ramas que tratan de crear soluciones a distintos problemas en sus áreas especializadas, a través de metodologías físicas y matemáticas.
Una de las ramas a resaltar, es la bioingeniería que se especializa en la solución de problemas para sistemas biológicos, desde la escala molecular hasta grandes sistemas complejos. La bioingeniería busca la manera de relacionar los avances grandes tecnológicos con los sistemas biológicos, bien sea el cuerpo humano o cualquier otro sistema biológico. La bioingeniería al abarcar tanto campo, se ha subdivido en la biomecánica, bioinformática, biomedicina, la ingeniería ambiental y la ingeniería biónica.
La ingeniería biónica estudia y desarrolla aplicaciones tecnológicas que tengan la finalidad de simular el comportamiento, forma y funcionamiento de los organismos vivos con el objetivo de crear un sistema que sea de utilidad a la sociedad. La biónica tiene la finalidad de crear sistemas que igualen o mejoren las capacidades naturales de los seres vivos, como lo es en el caso de las prótesis, que buscan sustituir de manera artificial una parte o extensión del cuerpo humano que se halla visto afectado por distintas razones. Es importante resaltar que las prótesis buscan reemplazar un miembro del cuerpo dando funcionalidad al mismo, ya bien sea un brazo o una pierna; diferenciándose así de los aparatos ortopédicos.
La primera prótesis fue construida con hierro en el año 1400, fue llamada la mano de alt-Ruppin, pero era realmente robusta, con mecanismos de trinquete para su fijación. Con el transcurso de los años y los avances tecnológicos se mejoraron las prótesis, ahora tiene poseen movimientos más naturales, son más agradables visualmente y también se logró un bajo índice de rechazo por parte del cuerpo, debido al gran avance con los biomateriales. Un gran avance en la biónica fue la interconexión de las prótesis con el cuerpo, a través de los nervios y tendones; esto se hace con la finalidad de que el usuario pueda realizar movimientos de forma natural.
En el año 2014, se realizaron investigaciones para diseñar prótesis biónicas capaces de tener un control intuitivo, fluidez de movimientos y el avance más importante de esta investigación que es simular el sentido del tacto en las extremidades. Esta investigación fue publicada por la revista Science Translational Medicine, esta investigación se lleva a cabo por dos equipos de investigadores de Universidades de Suecia y EEUU. La investigación está liderada por Max Ortiz Catalan, un mexicano que trabaja en la Universidad de Tecnología Chalmers; este enfatizo que su equipo, han logrado un camionero llamado Magnus logre realizar su trabajo de manera natural y puede realizar diferentes actividades de la vida cotidiana, sin importar que fue amputado por encima del codo hace un tiempo; esto se debe a la prótesis creada por Richard Brånemark.
Según explica Max Ortiz Catalan, "el paciente ahora tiene rango completo de movimiento, la prótesis funciona en cualquier tipo de clima, puede hacer maniobras violentas sin que el brazo artificial se active involuntariamente y no hay ningún componente que haga presión sobre la piel. Algo que no era posible con la tecnología de prótesis convencional".
La prótesis biónica ha logrado recuperar el sentido del tacto en Magnus, siendo así de gran ayuda para sus tareas cotidianas, antes una tarea tan básica como tomar un huevo era muy difícil de lograr, ahora es capaz de realizarla con fluidez. La prótesis diseñada por el grupo de investigadores está directamente implantada en el sistema óseo para lograr mayor estabilidad, también señalan que los materiales usados y el tipo de implante generan posibilidades muy reducidas a que se genere un rechazo por parte del cuerpo. Esta prótesis está conectada con el sistema de control biológico del ser humano, como lo representan los músculos y los nervios. Esta conexión se logra a través de electrodos neuromusculares, que se encarga de percibir las señales generadas por la presión en el cuerpo, luego por medio de distintos algoritmos se convierte en impulsos eléctricos que se envían al cerebro, logrando así la integración de la prótesis con el cuerpo humano, tan desarrollada esta la prótesis que se puede hasta conocer la ubicación de los objetos.
Otro grupo de la Universidad Case Western Reserve (Ohio, EE UU), también desarrollo una mano biónica táctil, tan avanzada que uno de sus pacientes que le provocaba escalofríos el algodón, al probar a ciegas la prótesis toco el material y los vellos de su cuerpo se erizaron, declarando "Supe inmediatamente que era algodón”. Otros de sus pacientes logro extraer las uvas y cerezas de sus tallos totalmente a ciegas.
El profesor de biomedicina de la universidad estadounidense y autor principal de la investigación Dustin Tyker, dice "Nuestro objetivo no es solo restaurar la funcionalidad, sino construir una reconexión con el mundo”.
Actualmente se analiza la posibilidad de diseñar prótesis de piernas que puedan reconocer los tipos de suelos y se adapten a superficies irregulares. También es importante acortar que si se logra regenerar la sensación del tacto en las piernas representaría una gran ventaja es los amputados ya que sería más fácil mantener el equilibrio.
Concluyendo que la ingeniería biónica va al paso de los avances tecnológicos desarrollados por el ingenio humano, mejorando así las calidad de vida de las personas que por alguna razón han perdidos una parte o extensión de su cuerpo, permitiéndole volver a una vida con actividades cotidianas, hasta el punto de recuperar la movilidad natural y sensibilidad la extensión de su cuerpo. En un futuro se plantea el uso de la ingeniería biónica para mejorar el sistema biológico humano.
Autor: Victor Serrano
Exp: 20092-C121
