El proyecto de prótesis de brazo LUKE arrancó en el año 2008 con el diseño de Dean Kamen, el popular inventor y empresario estadounidense de DEKA. Esta prótesis está inspirada la mano biónica de Luke Skywalker en Star Wars y ha sido especialmente desarrollada para los veteranos y el entorno militar que hayan sufrido una amputación de su brazo. Fue aprobada por la FDA en 2014 y ahora sale a la venta en el mercado de la mano de Mobius Bionics.

Los componentes electrónicos del brazo biónico LUKE está recubiertos por una película delgada de caucho para mejorar la fricción y el agarre, y está equipado con motores en las articulaciones y en los dedos para que los pacientes tengan total libertad de movimientos. Gracias a esto, los usuarios pueden efectuar todo tipo de tareas con la prótesis de manera completamente inalámbrica. 

Los controles de este brazo protésico son sensores de electrodos tradicionales que se colocan en los pies de los individuos, aunque algunos pacientes tienen otros tipos de controladores adaptados a sus necesidades, como sistemas de reconocimiento de patrones que interpretan las señales nerviosas residuales en los movimientos previstos del brazo. La energía la obtiene de una batería con una capacidad de entre 5000 y 7000 mAh dependiendo del modelo.

La fusión entre mente y máquina mejorará nuestras capacidades

Hace unos días, dos veteranos presentaron los últimos avances de la prótesis biónica LUKE, y como puedes ver en el vídeo un poco más arriba hace posible no solo agarrar con soltura todo tipo de objetos, sino también comer o beber. "Esta tecnología es el avance más significativo en prótesis de miembros superiores en décadas", asegura Fred Downs, de la Administración de Salud de Veteranos.

[Fuente: IEEE Spectrum] 

Las aplicaciones médicas de la tecnología tienen resultados asombrosos con el potencial de mejorar sustancialmente el nivel de vida de todo tipo de pacientes. Las personas amputadas son unas de las beneficiarias de esta simbiosis y los últimos avances están consiguiendo prótesis biónicas cada vez más parecidas a las extremidades humanas que incluso se pueden controlar con la mente.

La propuesta de este equipo va un paso más allá y ya no es necesario que el individuo intervenga, sino que la prótesis puede funcionar de manera autónoma. Para el desarrollo de su mano biónica han empleado redes neuronales entrenadas para reconocer cuándo es necesario agarrar distintos objetos. 

Por ejemplo, se muestra al ordenador muchas imágenes del mismo palo en diferentes ángulos y orientaciones, así como con distintos fondos e iluminaciones, para que la máquina pueda aprender todo lo que tiene que saber para cogerlo en cualquiera de las circunstancias planteadas. El sistema agrupa los objetos por forma y orientación, lo que le permite evaluar y recoger con precisión incluso las cosas que no había visto antes.

Konami construye una prótesis robótica a un joven británico

"Lo bueno de este sistema es que es mucho más flexible y la mano es capaz de recoger objetos nuevos", explica Ghazal Ghazaei, autora principal del estudio. "Gracias a esto, las personas amputadas podrán coger una variedad de cosas sin esfuerzo en la vida cotidiana".

La tecnología ya ha sido probada con un pequeño grupo de voluntarios amputados, y en la actualidad los investigadores están trabajando con los expertos para que puedan continuar los ensayos con los pacientes del Hospital Freeman de Newcastle.

No es la primera vez que oímos hablar de piel artificial dotada de sensibilidad. En los últimos años, científicos de todo el mundo han puesto todos sus esfuerzos en el diseño de materiales con características similares a la epidermis humana, como la flexibilidad, la suavidad, la adherencia y las propiedades aislantes. Por ejemplo, el laboratorio de Zhenan Bao de la Universidad de Stanford en Estados Unidos lleva trabajando desde 2010 en el desarrollo de prototipos de piel sintética sensitiva. 

Esta nueva investigación se ha basado en el grafeno para la fabricación de su versión de piel electrónica. El equipo ha elegido este material debido a sus interesantes cualidades físicas, así como a su potencial para utilizar los rayos del sol para satisfacer las necesidades energéticas del prototipo.

Como ya sabrás, el grafeno es un elemento compuesto por carbono con solo un átomo de espesor, que se caracteriza por su flexibilidad y su dureza: es más fuerte que el acero, un gran conductor de la electricidad y además es transparente. Todo esto lo convierte en el material perfecto para la creación de piel artificial, como ya se ha demostrado en anteriores investigaciones.

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El nuevo tipo de piel sintética fabricada con grafeno es básicamente un sensor de contacto y necesita alrededor de 20 nanovatios por centímetro cuadrado para funcionar. Por este motivo, el equipo ha integrado células fotovoltaicas en el material, que capturan la energía solar para alimentar el prototipo.

"La piel humana es un sistema increíblemente complejo capaz de detectar la presión, la temperatura y la textura a través de una serie de sensores neuronales que llevan señales desde la piel hasta el cerebro", explica Ravinder Dahiya, director de la investigación. "Mis colegas y yo hemos dado pasos importantes en la creación de prototipos de prótesis que integran piel sintética y son capaces de hacer mediciones de la presión muy sensibles. Gracias a eso, una prótesis de una mano es capaz de realizar tareas difíciles como agarrar adecuadamente materiales blandos". 

Los científicos continuarán trabajando para optimizar su piel electrónica sintética, especialmente en las vías para almacenar la energía obtenida por las células solares en una batería para su posterior utilización, que podría alimentar una prótesis completa. Se puede consultar todos los detalles de la investigación en la revista Advanced Functional Materials. 

En la actualidad, existen prótesis robóticas para sustituir las extremidades perdidas por los pacientes que tienen la capacidad de moverse mediante los espasmos musculares de los enfermos. Sin embargo, dado que en la mayoría de los casos los músculos se encuentran dañados, la variedad de movimientos real es muy limitada y se reduce a un par de acciones, como la extensión o el agarre. 

El equipo de investigadores del Imperial College ha desarrollado una tecnología que mejora infinitamente las posibilidades que ofrecen estas prótesis robóticas. Han creado un brazo biónicoequipado con una serie de sensores que pueden interpretar las señales eléctricas que provienen de los nervios de la médula espinal, una característica que permite que el paciente efectúe un abanico de movimientos mucho más amplio con solo pensar lo que quiere hacer. 

La tecnología está diseñada para detectar las señales de las neuronas motoras, que son las células nerviosas que se encuentran en la médula espinal y que controlan los músculos del cuerpo mediante las fibras conocidas como axones. "La detección de señales de las motoneuronas de la médula en partes del cuerpo no dañadas por una amputación en lugar de en las fibras musculares remanentes implica que los sensores conectados a la prótesis puedan detectar un mayor número de señales", explica Dario Farina, director de la investigación. "En último término, se pueden programar más órdenes en la prótesis robótica, haciéndola así más funcional".

Konami construye una prótesis robótica a un joven británico

Los científicos llevaron a cabo pruebas de laboratorio con seis voluntarios, que se sometieron a una intervención quirúrgica para redirigir algunos nervios del sistema nervioso periférico que participan en el movimiento del brazo y de la mano. Esto ayudó al equipo a detectar con claridad las señales eléctricas enviadas desde las neuronas motoras espinales para establecer una interfaz con la médula espinal.

Todavía queda mucho trabajo por delante, pero los investigadores están muy satisfechos con los resultados. Tienen previsto pasar de las pruebas de laboratorio a ensayos clínicos completos, y esperan que su brazo biónico que se controla con la mente pueda llegar al mercado en los próximos tres años.

[Fuente e infografía: Daily Mail]

Los compuestos con los que está trabajando el equipo de investigación de Bao son suaves, flexibles, adherentes y aislantes para imitar la piel humana. Gracias a estos materiales, pacientes con miembros amputados o quemaduras pueden llevar a cabo actividades como manipular objetos delicados.

Para replicar las características y cualidades de la piel, este laboratorio ha desarrollado nuevos compuestos químicos para cada componente electrónico, sustituyendo los elementos rígidos por otros más elásticos fabricados con moléculas orgánicas, polímeros y nanomateriales. 

La piel electrónica artificial está formada por sensores táctiles, transistores, cables y otros componentes electrónicos colocados sobre láminas de goma elásticas y con propiedades de autoreparación.

Para fabricar un sensor táctil, los científicos mezclan goma con carbono conductivo, con un voltaje que varía en función de la presión. Los datos de estos sensores son procesados por un transistor flexible que se elabora con nanotubos de carbono, polímeros electrónicos y tinta con nanopartículas de plata. 

Dependiendo de su diseño, estos sensores pueden ser tan sensibles como la piel de las personas, e incluso más. Al recubrir las prótesis con esta piel electrónica, los miembros artificiales pueden sentir presión y procesar los datos sensoriales. Se espera que en el futuro puedan conectarse al sistema nervioso para dotarlas de sentido del tacto. 

Piel electrónica de grafeno para los robots del futuro

El laboratorio de Bao trabaja con piel electrónica artificial desde el año 2010 y se encuentran en constante innovación. Ahora están trabajando en materiales que optimizan las propiedades de los compuestos actuales, como un polímero mucho más flexible que la epidermis. Tiene la capacidad de estirarse hasta 100 veces su longitud normal sin romperse, y podría funcionar como un músculo artificial frágil, puesto que se contrae y se expande con un campo eléctrico. 

Los científicos también están trabajando en el diseño de circuitos que envíen señales al sistema nervioso, puesto que el gran objetivo de este proyecto no es otro que dotar de sentido del tacto a las prótesis para que las personas con miembros amputados puedan volver a sentir. 

[Fuente: MIT Technology Review]

Lo que han hecho estos científicos ha sido encontrar una manera de utilizar las propiedades terapéuticas que se obtienen mediante el efecto magnetocalórico (EMC). El EMC es una propiedad intrínseca de todos los materiales magnéticos que se produce como consecuencia del acoplamiento de la subred magnética del sólido con un campo magnético externo.

En esencia, lo que hace este efecto es cambiar la temperatura del material magnético, que, dependiendo del compuesto, puede o bien aumentar o bien disminuir. 

El interés de los científicos en el EMC ha aumentado en las últimas décadas. Se utiliza para la producción de motores de calor y, principalmente, para los sistemas de refrigeración.

Ahora, estos físicos han descubierto una nueva aplicación del efecto magnetocalórico, pero esta vez para el ámbito de la medicina para evitar que el organismo de los pacientes rechace los implantes. 

Para conseguir este objetivo, es necesario aplicar un recubrimiento especial en las prótesis, que consta de varias capas. La primera de ellas es un material magnético, que se enfría con un campo magnético externo (denominado material magnetocalórico negativo). La segunda es una matriz de polímero que absorbe como una esponja los medicamentos para evitar el rechazo. Una vez aplicadas estas capas, se coloca el implante en el cuerpo del paciente. 

Frigorífico magnético sin gas contaminante y menor consumo energético

El polímero utilizado se comporta como una gelatina a la temperatura normal del cuerpo, que son 37 grados, por lo que guarda el fármaco en su interior. Si se produce algún problema, como infección o inflamación, con solo aplicar un campo magnético externo se puede liberar el medicamento de forma no invasiva. 

Los científicos continúan trabajando para perfeccionar este método y aplicarlo también para la administración de fármacos en otras terapias .

Poco a poco vamos viendo cómo se están logrando verdaderos avances en prótesis para reemplazar extremidades perdidas, incluso hasta tal punto que un hombre sin brazos pueda volver a tener una prótesis que se mueva cuando lo piense. El siguiente avance en este sector podría llegar de una de las compañías menos esperadas.

Eidos Montreal, el equipo encargado de la creación de Deus Ex Human Revolution, y también del próximo Deus Ex Mankind Divided, han tomado la decisión de no dedicarse exclusivamente a desarrollar videojuegos, intentando ayudar con todo el conocimiento que han adquirido durante estos años.

Por este motivo, Eidos Montreal se encuentra actualmente trabajando en un nuevo tipo de brazo robótico basado en el del protagonista de la saga, Adam Jensen. Para ello, utilizarán su experiencia en la sociedad no tan lejana (pero futurista) en relación a los "aumentos" planteados en sus juegos.

Konami construye una prótesis robótica a un joven británico

Realmente ellos forman parte del proyecto "Augmented Future", en el cual también participa la famosa compañía Razer y una start-up del Reino Unido llamado Open Bionics. Esta última se dedicaba hasta ahora a crear prótesis baratas mediante impresión 3D, pero también modelos pensados para niños.

Para este proyecto Razer utilizará su cámara StarGazer en combinación con la tecnología Intel RealSense para poder llevar los "aumentos" del universo Deus Ex a la vida real. En el vídeo anterior podemos ver cómo esta tecnología se aplica a la captura de movimientos de una mano para representarlos en un brazo biónico en tiempo real.

Caminaba demasiado cerca del borde del andén cuando el tren se detuvo. Él se apoyó sobre la puerta para pulsar el botón y un ligero impulso del vagón le hizo perder el equilibrio. Se cayó entre dos vagones, “mis amigos miraron a su alrededor pero no podían verme”. Un helicóptero lo trasladó de urgencia al Hospital Real de Londres y lo mantuvieron en coma inducido durante 12 días para proteger su cerebro.

Los médicos intentaron retirar el tejido muerto y limpiar la infección, pero finalmente no tuvieron más alternativa que amputarle el brazo izquierdo. Young necesitó 12 operaciones para reconstruir su rostro y el cuerpo. Después de tres meses en el hospital, este joven británico volvió a casa con subrazo protésico convencional.

Apps para controlar la salud

Aunque las prótesiscumplían con su función, las limitaciones le causaron nuevos problemas relacionados con el dolor asociado a losmiembros fantasma. “Las prótesis funcionan con correas y cadenas, lo cual es incómodo en un miembro amputado traumáticamente”. Sobrevivió a base de analgésicos hasta que, hace un año, James Young se convirtió en una especie decyborg.

Este joven, aficionado a los videojuegos desde siempre, respondió a un anuncio online de Konami en el que pedían voluntarios para probar unaprótesis futurista. La innovación robótica en cuestión conecta los nervios y los músculos del hombro, además cuenta con un diseño personalizado que refleja la personalidad de su dueño.

Los objetos más sorprendentes hechos con una impresora 3D

Sophie De Oliveira, una artista especializada en efectos para películas, diseñó un brazo de metal a medida para Young. La empresa Open Bionics materializó el brazo robótico utilizando una impresora 3D. Lo más sorprendente es la mano, con ella puede manipular fácilmente hasta objetos tan pequeños como monedas.

El brazo protésico también cuenta con una luz láser, una linterna, un puerto USB para cargar el móvil, un reloj e incluso un dron (montado en la parte exterior del hombro). Está inspirado enSnake, el mítico personaje de Metal Gear Solid. “Yo no quería parecerme a Terminator porque mi trabajo implica hablar con médicos sobre los medicamentos que utilizan. No quería dar la impresión de que voy a matar a alguien” dijo Young.

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Los diseños para las piernas y pies articulados son todavía más sofisticados que los de las manos. El biólogo británico está valorando añadir implantes de titanioen la pierna izquierda y en el hombro para reforzar estas dos áreas y tolerar mejor las prótesis. Esto le ayudará a soportar mejor el peso, pero por el momento este tipo de implantes solo están disponibles en Reino Unido para los amputados militares y no hay planes para aplicarlas en la población civil.

Por esta razón, James Young ha iniciado una campaña de recaudación de fondos para conseguir los implantes de titanio. Mientras tanto, Bionics está tratando de recibir el visto bueno del Sistema Nacional de Salud británico para ampliar su disponibilidad. Esta medida ahorraría mucho dinero en los tratamientos de fisioterapia y similares de los pacientes crónicos.

Los robots del presente, ¿cómo son? ¿qué hacen?

El profesor Sethu Vijayakumar, director del Centro de Robótica de Edimburgo y Presidente de robótica en la Universidad de Edimburgo, cree que la tecnología avanza tan rápido que las extremidades robóticas estarán disponibles por unos pocos miles de euros en algunos años. Estos avances mejorarán la calidad de vida de muchos pacientes, no solo de los amputados. Las personas que hayan sufrido accidentes cerebrovasculares, por ejemplo, podrán utilizar las manos de nuevo. 

[Fuente:dailymail]

Esta nueva técnica ha sido diseñada como respuesta a la necesidad de tratar a pacientes con tumores metastásicos en la espina dorsal. Cuando los médicos extirpan los tumores que ocupan áreas extensas, es necesario extraer el segmento de hueso entero y los discos adyacentes de la zona afectada.

 En estos casos, hay que llenar el vacío para proteger la médula espinal y garantizar las funciones de la columna vertebral. Para resolver este problema se utilizan principalmente dos métodos. Por un lado, que se puede practicar una cirugía invasiva, que implica abrir la cavidad torácica del paciente desde la parte central para poner prótesis óseas o de metal. El otro tratamiento es menos invasivo pero muy caro, que consiste en la colocación de implantes de titanio cortos y expandibles. 

Estos científicos buscaron la forma de fijar y sostener la columna con materiales menos costosos, y centraron su atención en este polímero biodegradable. Tiene la ventaja de que, cuando está deshidratado, su tamaño es mucho más pequeño, lo que permite que la cirujía para implantarlo sea menos invasiva.

Una espina dorsal flexible permitiría andar a paralíticos

Una vez colocado en su lugar, el injerto absorbe humedad hasta alcanzar el tamaño de las vértebras a las que sustituye. Además, también se puede rellenar con materiales estabilizadores y medicamentos terapéuticos.

"La columna vertebral es la zona más común de metástasis óseas en pacientes con cáncer, pero a diferencia de los tratamientos habituales, nuestro enfoque es menos invasivo y más barato", afirma Lichun Lu, director de la investigación.

De momento se han llevado a cabo ensayos con animales y los científicos consideran que el material también será biocompatible con los seres humanos. El siguiente paso consiste en realizar pruebas con personas simulando un procedimiento hospitalario. 

Para efectuar el control de la extremidad artificial con el pensamiento, los científicos han desarrollado una matriz de electrodos con forma de rectángulo que se implanta en el cerebro del paciente, colocándola sobre las áreas del cerebro que responsables del movimiento de cada uno de los dedos. 

Una vez que la matriz de electrodos está ubicada en su lugar, los investigadores programan la prótesis para que responda a las señales cerebrales de la persona. Después de esto, el sujeto tiene la capacidad de mover cada uno de los dedos con sólo pensarlo, como si se tratase de su brazo de verdad.  

Las pruebas se han llevado a cabo con una persona a la que no le falta ninguna extremidad, pero que ha sido capaz de controlar la prótesis con la mente sin necesidad de recibir ningún entrenamiento especial.

"Creemos que esta es la primera vez que una persona usa una prótesis con control mental realizando movimientos digitales individuales sin necesidad de una amplia formación", asegura Nathan Crone, director de la investigación. 

La tecnología de este brazo artificial va un paso más allá que otras prótesis desarrolladas hasta ahora. Los ejemplos actuales permiten efectuar movimientos de la mano en bloque, mientras que la que han diseñado estos científicos proporciona una mayor libertad al paciente, que tiene la posibilidad de realizar movimientos individuales de los dedos.

Esta prótesis de pierna se controla con el pensamiento

Este ensayo ha sido sólo una prueba inicial que ha permitido que los investigadores recojan mucha información relacionada con la motricidad de los brazos, las manos y los dedos. Es necesario que sigan trabajando más para perfeccionar el prototipo, y calculan que todavía tardarán unos años en poder desarrollar prótesis comerciales. 

El compuesto que han hallado estos investigadores se trata de elastómeto celular basado en grafeno, que se caracteriza por ser muy flexible y sensible a la presión y a las vibraciones.

A diferencia de otros materiales viscoelásticos, como la espuma de poliuretano o de caucho, el elastómero celular se recupera con mucha velocidad bajo presión, una cualidad que llama la atención porque además es muy suave. 

Su estructura es muy similar a la del corcho pero a escala nanométrica, y la respuesta piezoresistiva es prácticamente instantánea. Esto significa que la resistencia eléctrica del material cambia en el mismo momento en el que se somete el material a tracción o compresión mecánica. 

"El elastómero de grafeno es un material flexible y ultra ligero que puede detectar presiones y vibraciones en un amplio ancho de banda de frecuencias", explica el Dr. Ling Qiu, miembro del equipo de investigación. "Supera con creces el rango de respuesta de nuestra piel, y también tiene un tiempo de reacción muy rápido, mucho más que el polímero de elastómero convencional". 

Las cualidades de este nuevo compuesto resultan muy interesantes para aplicaciones que abarcan desde la asistencia sanitaria a la industria electrónica.

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Sus desarrolladores consideran que se puede emplear el elastómero de grafeno para diseñar prótesis de manos con mucha sensibilidad, crear piel electrónica sensible para dotar a los robots de sentido del tacto, aplicarlo en la electrónica flexible de la siguiente generación o utilizarlo para llevar a cabo procedimientos quirúrgicos a distancia.

Esta no es la primera vez que oímos hablar de una piel de grafeno para los robots del futuro. Hace unos meses, la Universidad de Exeter en Reino Unido también anunció que había desarrollado un sensor táctil y flexible de grafeno con el que se podría fabricar piel electrónica artificial. 

Todavía queda mucho por hacer, pero los científicos consideran que esta investigación es un gran avance para conocer el potencial del grafeno.

Estas prótesis dentales están fabricadas en una resina antimicrobiana que ayudaría a mejorar la higiene bucal debido a que el material mata a las bacterias al tocarlo.

El compuesto está elaborado con sales de amonio cuaternario, un elemento que tiene la cualidad de eliminar los microbios, integrado dentro de polímeros de resinas dentales. Las bacterias mueren cuando tocan este material debido a que las sales se cargan positivamente y rompen la membrana de los gérmenes a causa de su carga negativa. 

"El material puede matar a las bacterias con el contacto, y además no es perjudicial para las células humanas", señala Andreas Herrmann, uno de los miembros de la investigación. 

Un implante impreso en 3D reconstruye la cara de una mujer

Para fabricar el diente artificial, los científicos en primer lugar diseñaron la pieza con las medidas y la forma personalizadas, y después utilizaron el compuesto para crearlo en una impresora 3D. A continuación, endurecieron el implante con luz ultravioleta. También imprimieron en 3D otros elementos dentales, como dientes de repuesto y aparatos de ortodoncia.

Pudieron comprobar la eficacia anti bacterias del material mezclándolo durante seis días con muestras de saliva que contenía streptococcus mutans, que es el microorganismo que causa la caries. En los resultados pudieron ver que el compuesto había eliminado el 99% de las bacterias. 

Los investigadores tienen que llevar a cabo más ensayos que demuestren que es seguro de utilizar con las personas, así como estudiar su compatibilidad con los dentífricos, entre otro tipo de pruebas. Por otra parte, también tienen que analizar que cuenta con la resistencia y durabilidad necesarias. 

Los expertos señalan que el proceso de ensayos no es tan largo como en un medicamento, y que en un futuro próximo esperan que se pueda empezar a aplicar estos implantes que matan a las bacterias y previenen las caries.

[Fuente y foto: New Scientist]

Open Bionics es una start-up centrada en la fabricación de prótesis impresas en 3D de bajo costo, y como parte del programa de TechStars Accelerator de Disney, ha recibido licencias libres para crear prótesis modeladas de Iron Man, Elsa de Frozen, y una increíble "mano– sable de luz" inspirado en el universo de Star Wars.

Según The Independent, Open Bionics recibió 120.000 dólares como parte del programa para promover el desarrollo de los nuevos modelos, que son controlados por impulsos de los músculos del usuario.

Motores vibratorios proporcionan una doble funcionalidad: dar retroalimentación háptica al niño cuando dispara un "cohete" con el guante de Iron Man, por ejemplo, pero también sirve como un mecanismo que indica la fuerza del agarre que el niño está ejerciendo.

Las luces LED también tienen una función doble, proporcionar un espectáculo de luces divertidas, a la vez que ayuda a los padres y los médicos comprender las señales que están siendo enviadas al dispositivo. La mano de Star Wars también permite al usuario cambiar el color de las luces para que coincida con el sable de luz de su elección.

Crean un brazo biónico capaz de sentir todo lo que tocas.

Según el director general de Open Bionics, Joel Gibbard, el objetivo es ayudar a cambiar la forma en que los niños ven en este tipo de dispositivos.

"El poder de estas prótesis es que la percepción pública es completamente diferente. De repente no le están preguntando cómo perdieron su mano, les preguntan de dónde sacaron su mano de robot tan guay, ¿cómo se siente?, y ¿cómo funciona?" Gibbard dijo a The Independent. "Lo que podría haber sido percibido como su mayor debilidad es visto como su mayor fortaleza."

Es una forma inteligente de empoderar a los niños. A principios de este año vimos el impacto que este tipo de iniciativa puede tener en un niño cuando el propio Robert Downey Jr. hizo entrega de una prótesis de Iron Man a la medida para un niño de siete años de edad.

Por supuesto, de nada serviría contar con el diseño más atractivo en el mundo si los dispositivos no son rentables, y eso es otra área donde Open Bionics espera hacer una gran diferencia. La empresa tiene el objetivo de tener las manos protésicas disponibles a finales del próximo año por alrededor de 500 dólares, con más diseños en el camino.

La gran ventaja de este compuesto, que los investigadores han llamado espuma de elastómetro, es que tiene una consistencia similar a la memory foam o espuma con memoria, lo que le permite formar y conectar los poros que harán posible que se puedan bombear fluidos a través del material. 

Para fabricar las prótesis, los órganos o los componentes con esta espuma de polímero, en primer lugar se manipula en estado líquido para darle forma utilizando moldes. Dado que es un material poroso con cavidades internas, cuando pasa aire o se le inyecta un líquido, el compuesto se expande, pudiendo incrementar su tamaño un 300%.

Prótesis impresas en 3D ayudan a regenerar los nervios

Para probar las propiedades del nuevo material, los investigadores diseñaron un corazón artificial que imita tanto la forma como la función de este órgano, de forma que tiene la capacidad de bombear. Para ello, utilizaron una combinación de fibra de carbono y silicona con el fin de que la superficie exterior permitiera que se expanda a diferentes niveles.

En otro ensayo, el grupo de científicos utilizó la espuma de elastómetro para fabricar con una impresora 3D un duplicado de los músculos que componen el tentáculo de un pulpo, y el material permite que tenga la misma agilidad y libertad de movimientos que un tentáculo real. 

La investigación se encuentra todavía en sus primeras fases y aún queda mucho trabajo por hacer, pero los científicos son optimistas y consideran que el futuro la espuma de elastómetro podrá emplearse, por ejemplo, para fabricar prótesis de manos o de piernas u órganos artificiales funcionales y biocompatibles. 

Mientras se desarrolla este nuevo material, de momento los niños que necesiten prótesis pueden crearlas utilizando piezas de LEGO, lo que les ayuda a poder ver su situación de una manera más positiva. 

[Fuente: Universidad de Cornell]

La DARPA ha demostrado que optimizar nuestro cerebro a través de la tecnología no es cosa de ciencia ficción. La agencia ha llevado a cabo un estudio cuyos resultados han puesto de manifiesto que, a través de la electroestimulación de las células cerebrales, puede incrementarse la memoria y mejorar sus capacidades. 

En la investigación ha participado una docena de voluntarios que por sus trastornos neurológicos tenían que someterse a una cirugía cerebral. Los científicos les implantaron pequeñas matrices de electrodos en las áreas del cerebro relacionadas con la formación de la memoria, la memoria espacial y la navegación.  

A través de los implantes, los expertos pueden registrar los procesos neuronales que intervienen en la formación de la memoria y la recuperación de conceptos de una manera tan precisa que incluso les permite predecir si se ha cometido un error en el recuerdo.

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Al interpretar las señales clave o códigos neuronales que intervienen en este proceso, los científicos han podido aplicar estimulación eléctrica en las áreas necesarias para potenciar la memoria, por ejemplo mediante el envío de señales a grupos neuronales específicos para favorecer que un recuerdo sea más exacto y veraz. 

Las aplicaciones de esta asombrosa tecnología pueden resultar muy útiles en medicina, especialmente en los casos de pérdida de memoria a causa de lesiones cerebrales o de otros problemas neurológicos. "A medida que la tecnología de estos dispositivos totalmente implantables mejora, y a medida que aprendemos más sobre cómo estimular el cerebro con mayor precisión para lograr efectos más terapéuticos, cada vez tenemos más capacidad de ayudar a los pacientes que sufren de problemas neurológicos intratables", ha explicado el director del estudio, Justin Sánchez.

[Fuente: DARPA]

Lo anunció en el día de ayer el gobierno de los Estados Unidos. Ya en julio de este año DARPA presentaba importantes avances en una conferencia, cuando habían logrado un brazo biónico capaz de ser controlado con el cerebro. Y ahora han conseguido llevar este avance mucho más lejos, tomando una nueva dimensión.

En lo que respecta al funcionamiento de este brazo protéstico, está conectado por cables al cortex motor de la persona sin brazo. Es decir, está conectado directamente a la parte encargada de controlar el movimiento de los músculos. Pero además, ahora, con el nuevo avance, este brazo también se conecta al córtex sensorial.

Este brazo protésico está pensado para que puedas hacer con él casi cualquier cosa. No te tendrás que privar de hacer prácticamente nada. Y como manera de ponerlo a prueba, aquí puedes ver cómo este hombre hace escalada con el brazo biónico:

En lo referente a las sensaciones a través de este brazo, se llevó a cabo una pequeña prueba en que se vendaron los ojos a la persona con este brazo robótico y le tocaron algunos de sus dedos. Vieron que era capaz de saber exactamente qué dedos le estaban tocando. Inclusó les "pilló" cuando le tocaron dos simultáneamente. Según el jefe de projecto, Justin Sánchez: "Es cuando nos dimos cuenta de que las sensaciones que estaba percibiendo a través del brazo robótico eran naturales".

Una mujer ciega recupera la visión gracias a un ojo biónico

El próximo reto de DARPA ya está definido: que el paciente sea capaz de sentir las texturas y superficies y distinguirlas. Estamos seguros de que a esta velocidad muy pronto será posible. Además, trabajan en esta misma prótesis para las piernas.

[Fuente: Quartz]

No es la primera vez que os hablamos prótesis elaborados con una impresora 3D. Hace unos meses veíamos cómo un implante salvaba la vida de tres bebés aquejados de una enfermedad respiratoria, cómo un ingeniero devolvía la sonrisa y la funcionalidad de su mano a los niños con prótesis de superhéroes, o cómo unos médicos chinos implantaban a una mujer un esternón impreso en 3D. 

Pero las utilidades para la medicina de este método de fabricación no terminan aquí. Otra de las aplicaciones que han encontrado los médicos del National Rehabilitation Aids Research Center de Pekín (China) es la de crear prótesis impresas en 3D que han demostrado ser más cómodas y eficaces que las tradicionales para tratar la escoliosis y otros problemas de espalda.

Hasta ahora, las prótesis para el tratamiento de este tipo de lesiones contaban con infinidad de inconvenientes: eran grandes, pesadas e incómodas de llevar, y además no permitían una transpiración adecuada.

Reconstruirán la nariz de una niña con una impresora 3D

Sin embargo, estos problemas se solucionan con las estrcuturas fabricadas con una impresora 3D. Están fabricadas en materiales termoplásticos, cuyas propiedades permiten que la prótesis sea mucho menos pesada a la vez que garantizan una dureza y sujeción óptimas. Por un lado, permiten personalizar el diseño al máximo para cada paciente y son ligeras gracias a los materiales que las componen. Por otro lado, resultan mucho más cómodas de llevar y han demostrado tener una eficacia mayor que las tradicionales. 

[Fuente: 3DPrint]

El pequeño nació sin la mitad del brazo derecho, por lo que nunca ha podido manipular objetos con esta extremidad. Sin embargo, gracias a esta prótesis biónica desarrollada por la compañía Touch Bionics, ahora es capaz de atarse los zapatos, subirse los pantalones solos o jugar con piezas de Lego sin ayuda y de manera completamente autónoma.

Josh dice que está muy feliz con su nueva mano y que ahora se siente mejor a la hora de relacionarse con otros niños. "La mano biónica le ha dado la independencia que necesita para que pueda prepararse su propia comida y poner en orden su habitación", explica su madre, que fue quien investigó en Internet para encontrar la empresa fabricante de la prótesis.

La prótesis de Josh Cathcart es un modelo llamado i-limb quantum que permite al paciente controlar los movimientos de la mano biónica con un simple gesto. Esto es posible gracias a la tecnología i-mo patentada por la compañía, con la que el usuario puede mover el brazo hacia adelante, hacia atrás y hacia los lados. Proporciona una velocidad digital un 30% superior, un 30% más de potencia y una duración de la batería un 50% mayor que otras soluciones. 

La mano biónica integra electrodos en la superficie de la prótesis que está en contacto con la piel del niño, de manera que esta parte tiene que estar bien ajustada al brazo.

Prótesis compatibles con Lego dejan a niños crear sus manos

"Cuando los músculos del muñón se tensan, los electrodos abren y cierran la mano",  explica Alison Goodwin, especialista en prótesis en Touch Bionics. "Josh no había trabajado estos músculos antes porque no ha utilizado este tipo de prótesis, y al carecer de mano no los había usado hasta ahora", pero le han explicado su funcionamiento durante una semana de entrenamiento y ya se desenvuelve perfectamente. 

[Fuente: The Guardian]

Así que para echarles una mano y aliviar un poco los problemas psicológicos que podría desarrollar el uso de una prótesis, los investigadores tratan de hacer los dispositivos infanciles lo más divertidos posibles. En algunos casos le dan forma del guantalete de Iron Man, en otras de mano de Stormtrooper... el caso es ayudar al niño a aceptar la situación, y a ver las prótesis como algo positivo. 

Con ese objetivo en mente nace IKO, una mano prostática perfectamente usable pero con una peculiaridad: es compatible con los bloques de construcción de Lego. La parte técnica ha sido desarrollada de forma que sea lo más sencillo posible para el niño usar y cuidar el aparato. Podéis ver cómo lo han conseguido en el vídeo de más arriba. 

Así que como podéis comprobar, el niño mantiene el giro de muñeca, la oscilación e incluso una cierta capacidad prensil proporcionada por esa mano de tres dedos que vemos completamente blanca en las pruebas. Esa mano es, precisamente, la que se podrá sustituir por las piezas de Lego para permitir que su joven usuario diseñe su mano como mejor le parezca. Con el tiempo, la idea podría tener incluso cierto componente práctico. 

Una vez más, nos alegra encontrar este tipo de iniciativas. La tecnología no sólo tiene por qué avanzar para darnos smartphones más delgados, y son estas ideas las que mejor lo demuestran. Y si no, echad un vistazo al vídeo en el que Robert Downey Jr. entrega la prótesis robótica de Iron Man a un chico en la misma situación.

O al menos, no se ha podido hasta ahora. Tras una presentación en Viena, sus creadores han demostrado que los miembros prostáticos podrían permitir a sus usuarios notal algo parecido al sentido del tacto. El miembro estaría montado en un eje articulado cubierto de sensores. Dichos sensores generan una serie de estímulos nerviosos que viajan desde la pierna hasta las mismísimas terminaciones nerviosas del usuario. 

Iron Man entrega a un niño su propio brazo robot

De momento han montado únicamente seis sensores en el pie del dispositivo. Pueren parecer pocos, pero lo cierto es que combinados son capaces de enviar señales tremendamente complejas a las extremidades. Y con eso no sólo se consigue restaurarel sentido del tacto: podría ser el fin del dolor del miembro fantasma. 

El dolor del miembro fantasma es una dolencia común en los amputados, que notan la extremidad que les falta como si aún la tuviesen, en parte porque los músculos cercanos siguen contraídos, y al estar ausente el miembro, el cerebro nunca termina de relajarlo. Pongamos un ejemplo: apretad el puño todo lo que podáis. Probablemente notéis algo de tensión en los músculos del brazo. ¿Cuánto tiempo podéis seguir así? Puede que horas, días si sois unos valientes... pero imaginad tener los brazos del músculo tensos... durante años. 

Los creadores de las prótesis con sentido del tacto esperan que las sensaciones que su invento envía a las terminaciones nerviosas de su cerebro sean suficientes para engañar al cerebro y permitirle relajar, aunque sea en cierta medida, las sensaciones que vienen del miembro fantasma. 

La parte mala de todo el aspecto es el precio: cuesta entre 12.000 y 30.000 dólares sólo fabricar la prótesis. Los componentes son tremendamente sofisticados, así como las herramientas necesarias. Esperemos que la fabricación en masa baje significativamente el precio, pero no hay forma de estar seguros. 

El caso es que en el vídeo, Robert Downey Jr. interpreta a la perfección su papel de Tony Stark, y le ofrece un brazo prostético diseñado a imagen y semejanza a la extremidad derecha de su traje de Iron Man, probablemente el Mark 3. En fin, dejémonos de tecnicismos y prestad atención al vídeo. 

Como podéis ver, los chicos de Albert Manero han pensado en todo. Hasta le han incorporado una luz en la palma de la mano como la de los estabilizadores de vuelo del traje de Iron Man. De hecho, en el vídeo el mismo Robert Downey Jr. asegura que el brazo de Alexes mejor que el suyo, porque su luz parpadea. 

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Finalmente, el chico se lleva incluso una lección. "Ya sabes, si algo no sale, trabajo en ello..." comienza Robert, y Alex lo completa: "Si algo no sale, sigue trabajando y trabajando hasta que lo consigue". Toma moraleja.

Finalmente, Robert Downey Jr. asegura que va a empezar a trabajar con Albert Manero, que está haciendo unos productos realmente accesibles, mientras que sus trajes cuestan un billón y medio de dólares. 

Este vídeo recuerda al del chico que consiguió un brazo robótico de un modo similar, sólo que a él se lo entregó un soldado clon de la República (Star Wars). Echadle un vistazo, que también es muy curioso. 

Si la NASA ya ha anunciado que investiga cómo poner en marcha un proyecto para poder crear alimentos a través de este tipo de impresoras, lo que supondría un enorme avance para erradicar el hambre y la desnutrición en el planeta. Hoy hemos conocido un nuevo caso en el que el avance de la ciencia y la tecnología puede ayudar en el ámbito de nuestra salud. ¿Cómo? Fabricando prótesis con impresión en 3D que pueden suplantar algunas partes del cuerpo humano.

Este ha sido el caso de un bebé americano de dos meses de edad al que le implantaron una prótesis de tráquea creada a partir de una impresora en 3D.

El recién nacido, que presentaba un cuadro de traqueobroncomalacia, no podía recibir oxígeno desde sus pulmones a la tráquea, por lo que a la vista de esta situación los facultativos decidieron implantar una pequeña tablilla que funcionase a modo de tubo traqueal.

La diferencia con otras intervenciones similares fue, que el implante fue fabricado en apenas un día gracias a una impresora en 3D y está hecho a base de un material reabsorbible llamado policaprolactona. La  prótesis desaparecerá pasados tres años, tiempo suficiente para que el paciente haya podido desarrollar con total normalidad los órganos dañados.

Pero este no es un caso aislado, la posibilidad de generar tejido humano gracias a la tecnología 3D ya es un hecho. La empresa Organovo ya ha anunciado que está trabajando en equipos para reproducir células nuevas a partir de otras ya existentes obtenidas a partir de restos de transplantes u operaciones quirúrgicas.