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El implante de cráneo transparente proporciona 'ventana al cerebro'
Los científicos han creado un novedoso implante de cráneo transparente, que puede proporcionar a los neurocirujanos una "ventana al cerebro", según un estudio publicado en la revista. Nanomedicina: Nanotecnología, Biología y Medicina.
Investigadores de la Universidad de California, Riverside, dicen que esperan que el implante conduzca a nuevas estrategias de tratamiento para las personas con trastornos neurológicos potencialmente mortales, como la lesión cerebral traumática y el cáncer cerebral.
En la actualidad, la mayoría de los procedimientos neurológicos involucran craniectomías. Una craniectomía es un procedimiento neuroquirúrgico en el que se extrae una parte del cráneo para que se expanda la zona del cerebro.
Los tratamientos basados ??en láser han demostrado ser prometedores para muchos trastornos cerebrales en el pasado, pero la mayoría de los láseres médicos no pueden penetrar a través del cráneo. Por lo tanto, los científicos esperan que este novedoso implante lleve los tratamientos neurológicos basados ??en láser al siguiente nivel.
¿Cómo se creó el implante?
Los científicos crearon un implante de cráneo transparente que denominaron "ventana al cerebro", una versión de la cual está representada.
Crédito de la foto: UC Riverside.
El equipo creó el implante utilizando material cerámico que actualmente se usa en coronas dentales e implantes de cadera, llamado zirconia estabilizada con itrio (YSZ).
Aunque este material es tradicionalmente opaco, los científicos utilizaron un proceso llamado CAPAD, una técnica que reduce la porosidad del material a "dimensiones nanométricas" y, a su vez, reduce la "dispersión óptica" que causa que YSZ sea opaca.
El YSZ transparente se pulió, se calentó y se enfrió lentamente para endurecer el material y se cortó en implantes rectangulares con las dimensiones de 2,1 x 4,2 x 0,2 mm.3.
'Primer paso crucial'
Una sección transversal ilustrada de la cabeza, que muestra cómo el implante de cráneo funcionaría con estrategias de tratamiento basadas en láser.
Crédito de la imagen: Mayo Kodera
Para probar el implante en acción, los investigadores realizaron craniectomías del lado derecho en ratones anestesiados. El lado izquierdo del cráneo no se modificó para actuar como control.
Luego, los científicos fijaron los implantes en el cráneo circundante con cemento dental.
La tomografía de coherencia óptica (OCT) se usó en una imagen de 2x2 mm2 área en el cráneo izquierdo y el derecho, con el implante YSZ.
Los resultados mostraron que la OCT proporciona imágenes significativamente más claras en el cráneo derecho con el implante YSZ, en comparación con el cráneo izquierdo.
Los investigadores agregan que la intensidad de la señal en casi todas las profundidades fue mucho mayor cuando se obtuvieron imágenes a través del implante YSZ, proporcionando evidencia de que el implante mejora el rendimiento de la imagen.
El Dr. Kevin Binder, clínico y profesor asociado de ciencias biomédicas en la Universidad de California, Riverside, dice:
"Este es un primer paso crucial hacia un nuevo concepto innovador que proporcionaría un medio clínicamente viable para acceder ópticamente al cerebro, bajo demanda, en grandes áreas, y de manera recurrente crónica, sin necesidad de craniectomías repetidas".
Los científicos señalan que, aunque los implantes YSZ no son los primeros implantes transparentes de cráneo que se informaron, son los primeros que podrían usarse de forma realista en humanos. Dicen que esto se debe a la dureza del material, que hace que el implante sea más resistente a los golpes e impactos, en comparación con los implantes de vidrio creados anteriormente.
Agregan que además de mejorar la seguridad, también podría reducir la autoconciencia del paciente al minimizar la necesidad de un protector de cabeza notable.
Implant 'podría proporcionar una ventana de oportunidad'
Los investigadores dicen que aunque este estudio se encuentra en las primeras etapas del concepto de "ventana al cerebro", es importante tener en cuenta las oportunidades que el implante podría proporcionar.
Por ejemplo, enfatizan que el implante podría usarse para la monitorización crónica del edema cerebral: exceso de acumulación de líquido en el cerebro, lo cual es imposible con las técnicas actuales.
"De manera similar, puede permitir una monitorización crónica y una orientación más precisa de las terapias fotodinámicas para los gliomas residuales, lo que podría prolongar la supervivencia y mejorar la calidad de vida de muchas personas que padecen cáncer cerebral", agregaron.
"Finalmente, podría proporcionar una plataforma para el desarrollo de nuevas modalidades de neuromodulación óptica, con posibles aplicaciones que van desde estudios fundamentales de neurofisiología hasta psiquiatría clínica".
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