Innovación
Investigadores israelíes desarrollaron nanodiamantes invisibles que sustituirán a las inyecciones
Las minúsculas partículas de carbono -que miden sólo una millonésima parte de un milímetro- ofrecerán una alternativa segura y sin dolor a las inyecciones.

Agencia AJN.- Un equipo de la Universidad israelí de Bar-Ilan, cerca de Tel Aviv, hizo un descubrimiento decisivo que permite seguir con precisión el movimiento de las partículas, como nunca antes. Los investigadores utilizaron nanodiamantes invisibles que en breve reemplazarán a las inyecciones.
La tecnología a través de la piel ya se utiliza ampliamente en parches para la nicotina, la cafeína, la anticoncepción y el alivio del dolor, entre otros. Pero para tratar capas específicas de la piel, los desarrolladores de fármacos tienen que entender sus «perfiles de permeación», es decir, cómo se comportan las partículas al atravesar la piel.
Las empresas farmacéuticas están desarrollando nuevos tratamientos con partículas invisibles recubiertas de medicamentos, pero necesitan saber exactamente a qué parte de la piel llegan para saber si serán eficaces.
Las minúsculas partículas de carbono -que miden sólo una millonésima parte de un milímetro- ofrecerán una alternativa segura y sin dolor a las inyecciones.
Su sistema basado en el láser indica si los nanodiamantes están en el lugar y la concentración adecuados para que los tratamientos a través de la piel funcionen.

Los nanodiamantes magnificados penetran en todas las capas de la piel. Crédito: Prof. Dror Fixler
Sin los láseres, los desarrolladores de fármacos que realizaban ensayos clínicos tenían que tomar biopsias -una técnica invasiva y a veces dolorosa en la que se extirpan células o tejidos- para ver si los nanodiamantes habían alcanzado su objetivo.
El profesor Dror Fixler, director del Instituto de Nanotecnología y Materiales Avanzados de Bar-Ilan, expresó que se trata de »un avance importante en dermatología y en ingeniería óptica».
«Podría abrir la puerta al desarrollo de fármacos aplicados a través de la piel junto con los modernos preparados cosméticos que utilizan nanotecnología avanzada», agregó Fixler.
Los nanodiamantes son una innovación muy reciente. Se producen en el departamento de química de la universidad detonando explosivos dentro de una cámara cerrada.
Esto reproduce las condiciones de alta presión y alta temperatura en las que se forman los diamantes naturales bajo la superficie de la tierra.

Medición de la absorción de nanodiamantes por la piel del cerdo. Crédito: Prof. Dror Fixler
A continuación, los nanodiamantes se aplican a la piel en forma de solución, un polvo muy fino mezclado con unas gotas de agua. En los experimentos de laboratorio, el equipo utilizó piel de cerdo y midió el progreso de los nanodiamantes al cabo de tres horas.
Lo difícil es seguir algo que mide sólo una millonésima parte de un milímetro. Es bastante difícil en cualquier circunstancia, pero el tejido de la piel es turbio: opaco y difícil de ver.
Hasta ahora, la única forma de trazar el movimiento de los nanodiamantes era realizar una biopsia y luego examinar la muestra con un microscopio electrónico de transmisión de gran potencia.
No había otra manera de ver realmente los nanodiamantes in situ. Ahora ya la hay. El profesor Fixler y su equipo combinaron un láser con un algoritmo que les permite «ver» lo que ocurre.

La tecnología a través de la piel ya se utiliza en los parches de nicotina y otros de liberación lenta. Fotos del depósito
El algoritmo utiliza matemáticas muy complejas para interpretar una imagen visual básica y determinar dónde están los nanodiamantes. En realidad no son visibles, pero la imagen capta datos que permiten al algoritmo comprender su ubicación.
«La mayoría de los detectores, incluidos los ojos y las cámaras, detectan la intensidad de las ondas luminosas ópticas», explicó a NoCamels Channa Shapira, estudiante de doctorado que participa en la investigación en Bar-Ilan.
«Pero hay un concepto más complicado de entender, que no se puede captar realmente, ni siquiera matemáticamente, llamado fase. La fase es la parte imaginaria de la onda. No se puede medir, pero contiene mucha información importante. Tomamos un conjunto de imágenes utilizando una simple cámara, luego tenemos un algoritmo que reconstruye la fase que se pierde», señaló Shapira.

La concentración de nanodiamante se reduce a medida que se adentra en la piel. Crédito: Prof. Dror Fixler
Los pacientes son expuestos brevemente a un rayo láser azul. A continuación, un sistema óptico crea una imagen tridimensional similar a una fotografía, a través de la cual se pueden extraer los cambios ópticos en el tejido tratado y compararlos con el tejido adyacente no tratado mediante el algoritmo especialmente creado.
«Esta nueva generación de medicamentos puede atravesar la piel y sustituir a las inyecciones, y podría dirigirse a sitios específicos y al cuerpo. Pero, para poder dirigirlos, primero tenemos que ser capaces de rastrearlos para ver a qué profundidad llegan y cómo penetran en la piel. Las imágenes son limitadas cuando se intenta detectar las nanopartículas en un entorno tan turbio», añadió Shapira.
Finalmente, a la hora de hablar del futuro inmediato de la investigación, Shapira expresó: «Ahora nos dirigimos a una dirección diferente de detección, como conocer las concentraciones de cómo los nanodiamantes permean en las diferentes capas de la piel, la epidermis, la dermis y la grasa sin visualizarlos».
Fuente: NoCamels.
Innovación
Científicos israelíes desarrollan tratamiento experimental que mejora la supervivencia en casos de hemorragias graves

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

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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