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Científicos diseñan patrones geométricos en las células del corazón con ondas sonoras

Ciencia

Por: Luis Alberto Hara - 09/27/2021

Las células del corazón responden a las intervenciones sonoras de científicos con formas geométricas
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La Universidad de Stanford es una de las instituciones líderes en desarrollo de tecnología médica y recientemente ha dedicado importantes recursos a la combinación del sonido y la ciencia. El sonido tiene numerosas aplicaciones en la ciencia médica, desde el diagnóstico hasta la aplicación farmacológica y, por supuesto, terapéutica. Pero el sonido, además, tiene una cualidad que le hace confluir fácilmente con el arte.

Un fascinante proyecto liderado por el cardiólogo Sean Wu y el ingeniero y profesor de radiología Uktan Demirci ha producido estas preciosas imágenes que muestran células del corazón manipuladas para generar patrones geométricos a través de sonido. Las células del corazón están entre las de mayor densidad del cuerpo. Según explica el sitio Stanford Medicine, en un terrón de azúcar se pueden comprimir 100 millones de células.

Esta compresión permite que las células se comuniquen entre sí y "latan como una sola". Esta es la ingeniería de la propia naturaleza, pero para los ingenieros de tejido para uso médico esto presenta el problema de que es muy difícil crear tejidos cardiacos que tengan el balance justo. Si las células se comprimen demasiado no se pueden absorber nutrientes, pero si la compresión es demasiado "suelta" las células no logran amalgamarse y  no producen latidos. El uso de la acústica tiene el fin de posibilitar una compresión de las células con la suficiente tensión sin perder "la capacidad de controlar y ajustar su organización", explica Wu.

Wu y Demirci emplean ondas Faraday para modular el "tejido cardiaco humano fisiológicamente relevante". Estas configuraciones celulares logran imitar el tejido cardiaco natural y podrían en un futuro cercano ser muy útiles para la medicina, particularmente en cuanto a opciones para personas que tienen paredes cardiacas muy débiles o que han sufrido daños por ataques.

Por otra parte, el uso del sonido para crear estas formas recuerda a lo que se conoce como cimática, el estudio y aplicación de los efectos periódicos del sonido y la vibración en la materia. Aunque la cimática tiene una veta new age y seudocientífica, tiene también una clara aplicación artística que converge con el uso terapéutico del sonido. Como en el caso de la manipulación sonora de los científicos de Stanford, a través de la cimática suelen generarse patrones geométricos o formas que evocan un orden matemático en la materia.

La investigación de Stanford deja abierta también la posibilidad del uso del sonido con fines terapéuticos, algo que se ha hecho no sólo en épocas recientes sino desde los tiempos más remotos de la humanidad. Entramos, sin embargo, a una etapa en la que la tecnología médica puede dirigir de manera más precisa el sonido y el potencial de las vibraciones. Otra rama sumamente prometedora en la ciencia médica es el uso de la luz para controlar y modular funciones celulares, lo que se conoce como optogenética.


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Imagen de portada: Stanford University