Beneficios biomédicos de las ondas de choque

Durante la década de los 80´ en Alemania, se comenzó a utilizar por primera vez las ondas de choque para pulverizar cálculos renales por medio de un procedimiento llamado litotricia extracorpórea.

A casi cuatro décadas, el uso de las ondas de choque con fines biomédicos se ha extendido a campos como la traumatología, la ortopedia, la dermatología e incluso para la modificación genética de hongos microscópicos.

Ondas de choque

Las ondas de choque son pulsos de presión que surgen cuando se deposita una gran cantidad de energía en un espacio muy pequeño y en un tiempo muy corto.

“Las que se utilizan para aplicaciones biomédicas se producen y transmiten a través del agua debido a que sus propiedades acústicas son parecidas a las del tejido blando humano”, explica el doctor Achim Loske Mehling, responsable del Laboratorio de Ondas de Choque (LOCH) del Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada de la UNAM.

Las ondas de choque con fines biomédicos, actualmente se utilizan no solo para eliminar cálculos renales sin cirugía, sino para cicatrizar estructuras óseas, pues al aplicarse en la zona dañada se generan microfisuras en torno a la fractura grande que estimulan la reparación del tejido óseo.

 También se han beneficiado pacientes cuyas heridas no habían logrado cicatrizar, por factores como la diabetes, pero que después de algunas sesiones de aplicación de ondas de choque comienza a observarse la cicatrización.

¿En qué consiste la litotricia extracorpórea?

Para eliminar cálculos renales sin cirugía, se utilizan litotriptores extracorpóreos que producen ondas de choque en agua por medio de descargas eléctricas, sistemas electromagnéticos o cristales piezoeléctricos.

• Las ondas de choque penetran en el costado del paciente por medio de una membrana de látex, atraviesan los tejidos blandos y son enfocadas con lentes o reflectores hacia el cálculo a pulverizar.

•  Antes de aplicar el tratamiento, es necesario que el paciente sea sometido a un estudio con imagenología, que generalmente son rayos X o ultrasonido para localizar donde está el cálculo renal.
  

• En un tratamiento se aplican de trescientas hasta aproximadamente tres mil ondas de choque dependiendo del equipo y el caso clínico. Las ondas de choque se generan en promedio de una a dos por segundo.
  

• Para una intervención de este tipo, no se requiere anestesia general, sino un sedante que ayude al paciente a permanecer en una camilla durante un lapso que va de media hora a una hora. 

Nuevos usos y aplicaciones

“En el Laboratorio de Ondas de Choque realizamos investigación para tratar de mejorar los equipos, las técnicas y las metodologías que ya se están usando clínicamente.

En este rubro, trabajamos en la mejora de los litotriptores extracorpóreos para que sean más eficientes en el tratamiento de cálculos renales, por ejemplo generando menos ondas de choque, que se provoque menos daños al tejido, que el tiempo de tratamiento sea menor o que se obtengan fragmentos más pequeños” explica el especialista.

Además, en el Laboratorio de Ondas de Choque se buscan nuevas aplicaciones. En este rubro, destacan las investigaciones en la modificación genética de hongos microscópicos y en la transfección de células.

“La modificación de hongos microscópicos, significa que introducimos material genético en su interior usando ondas de choque. Aunque existen otros métodos, hemos visto que esta manera es más sencilla y económica” comenta al respecto el doctor Loske Mehling.

Los hongos con los que trabaja el Laboratorio, se usan en la industria para obtener proteínas útiles para la producción de antibióticos, insulina, vacunas y son esenciales en la fabricación de cosméticos y alimentos.

Con la aplicación de ondas de choque, se modifica genéticamente a los hongos para que produzcan las sustancias que utilizan los seres humanos a una mayor velocidad.

Además, este Laboratorio es pionero en descubrir que con ondas de choque se pueden transformar genéticamente una variedad de hongos, que no se pueden transformar por medio de otros métodos.

Por otra parte, “la transfección de células humanas” implica la incorporación de material genético al interior de células, en este caso con ondas de choque.

“Hemos logrado introducir material genético al interior de algunas células, como las cancerígenas, para cambiarles la información genética para que  no se replique a la taza que lo está haciendo o introducirle un químico o un fármaco para destruirlas” destaca el especialista.

Gracias al trabajo multidisciplinario en este Laboratorio donde colaboran especialistas como físicos, biólogos, médicos veterinarios, químicos, ingenieros de diferentes áreas, matemáticos y otras instituciones, las investigaciones que esperan beneficiar al ser humano utilizando ondas de choque continúan.

• Las ondas de choque también se utilizan en campos como el diseño de aviones supersónicos y  satélites, para destapar ductos, así como en aplicaciones militares y balísticas.

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