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Innovación

Científico israelí gana premio de innovación de la Unión Europea

Agencia AJN.- El profesor del Technion creó SNIFFPHONE, un dispositivo que utiliza sensores de para analizar las partículas en la respiración y así identificar enfermedades.

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SniffPhone

Agencia AJN.- El profesor israelí Hossam Haick de la Facultad de Ingeniería Química  en el Technion recibió el Premio a la Innovación de la Comisión Europea la semana pasada por su invención del SNIFFPHONE, un dispositivo que utiliza sensores de nanotecnología para analizar las partículas en la respiración y es capaz de identificar enfermedades, como ciertos tipos de cáncer pulmonar e incluso las primeras etapas de las enfermedades neurodegenerativas.

Haick recibió el premio la semana pasada en Lisboa, Portugal, en el Foro Europeo anual de Componentes y Sistemas Electrónicos (EFECS), que se centró en el «futuro digital» de la humanidad. El profesor de Technion fue elegido por el comité de premios como el científico más con la idea más innovadora en el campo de los sistemas electrónicos.

El SNIFFPHONE   incluye el NaNose,  desarrollado en 2014 por Haick y el profesor Nir Peled de la Facultad de Medicina Sackler de la Universidad de Tel Aviv. Es un microchip incorporado en un dispositivo similar al alcoholímetro, capaz de diagnosticar varias enfermedades. El dispositivo utiliza la presencia de compuestos orgánicos volátiles específicos, que son huellas dactilares únicas para varias formas de enfermedades.

“Buscamos lo que se llama compuestos orgánicos volátiles, o biomarcadores, en la respiración. Estos biomarcadores son compuestos químicos que se imitan de la fuente de la enfermedad y, como resultado, se difunden dentro del torrente sanguíneo. Por supuesto, el torrente sanguíneo está en contacto con la piel y los pulmones, por lo que nuestra prueba puede detectarlos», explicó Haick cuando se presentó NaNose.

En un estudio de 2017 dirigido por Haick y que involucró a 1404 participantes de cinco países, NaNose pudo diferenciar entre tumores malignos y benignos, así como su fuente, con casi 90 por ciento de precisión.

SNIFFPHONE y NaNose se encuentran entre una larga lista de logros para el   científico premiado.   Haick posee docenas de patentes y es parte de una serie de notables listas, entre ellas los «35 científicos jóvenes más destacados del mundo»   del MIT Technology Review por su investigación en métodos de detección de enfermedades no invasivas, y una lista de los 100 inventores más influyentes por varias agencias internacionales entre 2015-2018.

La Comisión Europea le otorgó previamente $6,8 millones para un mayor desarrollo de la NaNose. También ganó una serie de premios y medallas, incluyendo Knight in Order of the Academic Palms del Gobierno francés, el Premio Humboldt, el Premio Bill y Melinda Gates y el Premio a la innovación Herschel Ritz.

Actualmente se desempeña como profesor y catedrático académico en el Departamento de Ingeniería Química de Technion y se desempeña como asesor de varias empresas comerciales que surgieron de sus laboratorios en la prestigiosa universidad.

Su último trabajo, junto con el investigador postdoctoral de Technion, Weiwei Wu, involucra dispositivos de salud portátiles que incluyen electrodos y sensores aplicados a textiles de nylon y vendajes permeables que imitan la piel y monitorean constantemente el ritmo respiratorio, el olor de la piel y los biomarcadores químicos (saliva, sudor). Las irregularidades específicas en estos parámetros pueden indicar la presencia de una enfermedad, según los resultados de investigación publicados en Advanced Materials este año.

Aunque ciertas tecnologías ya poseen estas capacidades, los dispositivos de Haick se distinguen por su autosostenibilidad. En particular, el dispositivo espera utilizar materiales de vanguardia que se curen a sí mismos y aprovechen la energía desperdiciada del cuerpo. Sus componentes recogen la energía del calor y el movimiento del cuerpo, y usan sintéticos que regeneran sus propiedades al dañarse. Estos avances alivian los riesgos, como dejar un dispositivo descargado, rasgado o rayado. Esta tecnología mejorará cada vez más la calidad de vida al convertirse en una enfermera remota que acompaña constantemente a una persona, según los investigadores.

Debido al monitoreo constante de los signos vitales de un individuo, estos sensores proporcionan un diagnóstico de enfermedades en etapas tempranas. Esto evita que las enfermedades progresen, lo que Haick cita como una motivación para su investigación. «Los resultados son muy alentadores», asegura el científico, señalando las recientes pruebas realizadas en la detección de la tuberculosis con sensores integrados en vendajes.

Sin embargo, el producto está solo en sus etapas preliminares. Según Haick, aunque existen dispositivos discretos, el sensor y las unidades de energía aún no se han integrado en un solo producto. Actualmente, el equipo de investigación espera una patente en una plataforma transpirable de autocuración que imita la piel. Aunque su equipo de investigación espera resultados adicionales, Haick afirma que ya está buscando inversores para lo que él llama una «tecnología prometedora y prospectiva».

El sector de dispositivos de salud portátiles tiene un tremendo potencial. Los expertos predicen que este mercado alcanzará casi $20 mil millones para 2021. Estas tecnologías no solo controlan los signos vitales de un paciente, sino que también facilitan la comunicación entre pacientes y profesionales de la salud durante todo el día y reducen el costo del trabajo humano asociado con el control constante de los pacientes.

 

Innovación

Científicos israelíes desarrollan tratamiento experimental que mejora la supervivencia en casos de hemorragias graves

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Agencia AJN.- Un nuevo tratamiento desarrollado por investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalem en conjunto con el Cuerpo Médico de las Fuerzas de Defensa de Israel (FDI) podría transformar por completo la atención médica de emergencia en situaciones de trauma severo, tanto en el ámbito militar como civil.

La investigación, publicada recientemente en la revista Scientific Reports, demostró que la activación de una proteína específica —conocida como PKC-ε (Proteína Quinasa C épsilon)— después del inicio de una hemorragia masiva puede triplicar las tasas de supervivencia.

El estudio, liderado por los doctores Ariel Furer y Maya Simchoni del Instituto de Investigación en Medicina Militar (proyecto conjunto entre la Universidad Hebrea y el Cuerpo Médico de las FDI), simuló un shock hemorrágico extrayendo el 35% del volumen sanguíneo de modelos animales. Al aplicar el tratamiento apenas cinco minutos después del inicio de la hemorragia, la supervivencia saltó de un 25% a un 73%.

La clave del tratamiento es que ayuda a estabilizar las funciones cardiovasculares: mantiene la presión arterial, el ritmo cardíaco y la capacidad del corazón para bombear sangre. Además, se observó una mejora en la función mitocondrial del tejido cardíaco, es decir, ayuda a que las células generen energía suficiente para resistir el daño y mantener los órganos funcionando.

“Las hemorragias masivas siguen siendo uno de los mayores desafíos en la medicina de emergencia, tanto en el campo de batalla como en accidentes civiles”, explicó Furer. “Este avance abre una nueva puerta para tratamientos que podrían cambiar radicalmente las tasas de supervivencia en situaciones críticas.”

Actualmente, el tratamiento estándar para este tipo de emergencias es la reposición de fluidos, pero este método muchas veces genera complicaciones adicionales y daños en los tejidos. El enfoque israelí con PKC-ε parece no sólo estabilizar al paciente, sino además proteger los órganos contra ese tipo de daño secundario.

A pesar de los resultados alentadores, los investigadores subrayaron que es necesario avanzar hacia ensayos clínicos para confirmar su efectividad en humanos. Sin embargo, el potencial es enorme, sobre todo para el uso por parte de equipos de primeros auxilios y médicos en zonas de combate o en escenarios de catástrofes.

Con este desarrollo, Israel vuelve a posicionarse a la vanguardia de la medicina de emergencia, aportando conocimiento y soluciones que podrían salvar miles de vidas en todo el mundo.

Fuente: Israel21.

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Ciencia

Científicos israelíes: Modelos generales de inteligencia artificial son mejores que los específicos para médicos para diagnosticar casos complejos

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Agencia AJN.- Un equipo de investigadores de la Universidad Ben-Gurión del Néguev ha desarrollado una nueva base de datos para evaluar la capacidad de los modelos de propósito general de inteligencia artificial (IA) para diagnosticar casos médicos complejos, según The Press Service of Israel (TPS-IL).

Sus hallazgos, presentados ante la Asociación para el Avance de la Inteligencia Artificial en Filadelfia, sugieren que modelos como el GPT-4o podrían ser más efectivos que los diseñados específicamente para la medicina.

Tradicionalmente, los modelos de propósito general de IA se han probado en casos médicos más simples, como preguntas de exámenes o enfermedades comunes, pero no en los casos complejos del mundo real que los médicos suelen enfrentar. Para subsanar esa deficiencia, los investigadores crearon una base de datos de 3.562 informes de casos médicos del BMC Journal of Medical Case Reports, que incluye descripciones detalladas de casos médicos inusuales y sus diagnósticos. Los casos se presentaron mediante preguntas abiertas y de opción múltiple, simulando escenarios de diagnóstico reales.

Los resultados fueron sorprendentes: GPT-4o superó a modelos médicos como Meditron-70B y MedLM-Large en el diagnóstico de esos casos complejos. GPT-4o logró una precisión del 87,9% en preguntas de opción múltiple y del 76,4% en preguntas abiertas, superando a los especializados.

“Nos sorprendió ver que los modelos generales, como GPT-4o, tuvieran un mejor rendimiento que los adaptados para la medicina. Mostramos que los modelos de lenguaje de gran tamaño pueden utilizarse para diagnosticar casos médicos complejos”, afirmó Ofir Ben-Shoham, uno de los investigadores.

La base de datos CUPCase que creó el equipo podría convertirse en una herramienta valiosa para probar nuevos modelos de IA en el futuro. Está abierta al público y puede ampliarse con casos adicionales a medida que se desarrollen nuevos modelos.

“El objetivo era crear un sistema que pudiera evaluar la eficacia de los modelos lingüísticos para diagnosticar casos complejos del mundo real, no solo los comunes”, afirmó el estudiante de doctorado Uriel Peretz.

El doctor Nadav Rapoport, otro miembro del equipo de investigación, explicó que diagnosticar casos complejos puede ser un proceso largo e incierto, lo que genera retrasos y mayores costos para los pacientes. La base de datos CUPCase, al proporcionar casos reales detallados, puede ayudar a acelerar ese proceso y mejorar la atención del paciente.

La investigación tiene diversas aplicaciones prácticas en el ámbito sanitario, principalmente al mejorar la velocidad y precisión de los diagnósticos médicos.

Modelos de IA como GPT-4o podrían ayudar a los médicos a diagnosticar casos médicos complejos con mayor rapidez, reduciendo los retrasos en el diagnóstico y mejorando los resultados de los pacientes.

La base de datos CUPCase, que incluye una colección de casos del mundo real, puede servir como una valiosa herramienta de apoyo a la toma de decisiones clínicas, ayudando a los médicos a tomar decisiones más precisas, especialmente en casos difíciles o poco frecuentes.

Además, el modelo de IA podría facilitar la formación de profesionales médicos, ofreciendo un recurso interactivo para el aprendizaje de procesos diagnósticos complejos.

Las herramientas basadas en IA también podrían ampliar el acceso a apoyo diagnóstico de expertos en zonas desatendidas, donde los especialistas pueden ser limitados. En entornos de cuidados críticos, los modelos de IA podrían proporcionar asistencia diagnóstica en tiempo real.

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