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Medicina

Un baño de luz y de precisión

Un dispositivo electrónico monitorea la dosis de radiación empleada en el tratamiento de la ictericia en los recién nacidos

lappem/ufop Solución a base de polímeros luminescentes, en las ampollas cambia de color en la medida justa para proteger al bebélappem/ufop

Quien tiene hijos o visitó bebés en maternidades debe haber sentido extrañeza ante el color amarillento de la piel y las mucosas y el blanco de los ojos de algunos recién nacidos. Ese problema, conocido como ictericia o hiperbilirrubinemia neonatal, suele aparecer más o menos al segundo o tercer día de vida y es relativamente común, pues afecta a entre el 60% y el 80% de los neonatos en el mundo, dependiendo del lugar. El problema está relacionado con la falta de madurez del hígado, incapaz de metabolizar la bilirrubina, un pigmento normal, de color amarillento, generado por el metabolismo de los glóbulos rojos de la sangre. La principal terapia en uso para la ictericia, que no suele tener mayores consecuencias si es adecuadamente tratada, es la fototerapia (o baños de luz), con la exposición del recién nacido a una fuente luminosa equipada con lámparas fluorescentes, incandescentes halógenas o LEDs azules (sigla en inglés para diodos emisores de luz).

La eficiencia del tratamiento es directamente proporcional a la cantidad de energía luminosa (irradiación) que incide sobre el bebé y al área de su  superficie corporal expuesta a esa radiación. El control y el monitoreo de esa luz sobre el recién nacido fueron estudiados por investigadores del Departamento de Física de la Universidad Federal de Ouro Preto (Ufop) y el resultado fue el desarrollo de un dosímetro de radiación elaborado con material polimérico luminescente. Con éste es posible hacer un control fino y el monitoreo pormenorizado de la dosis de luz recibida por bebés expuestos a esa terapia. Una patente con la reivindicación del uso de esos polímeros para identificación y cuantificación de radiación no ionizante fue depositada por el grupo en enero de 2007. Radiaciones no ionizantes son aquéllas que no poseen energía capaz de emitir electrones de átomos o de moléculas con as cuales interactúan.

El dispositivo aún se encuentra en la fase de prototipo, pero, de acuerdo con sus inventores, está listo para adquirir un formato comercial. Su elemento central es una ampolla de vidrio en cuyo interior va una solución a base de polímeros luminescentes disponibles en el mercado y conocidos como meh-ppv. El dispositivo funciona con base en el cambio de color de esa solución en razón del tiempo de exposición a la radiación. Al ser sensibilizadas por la luz, las soluciones pueden variar del rojo al incoloro, pasando por el anaranjado, amarillo, amarillo claro y así sucesivamente. “El dispositivo debe ubicarse junto al cuerpo del bebé e indica la cantidad de radiación recibida a partir de un  simple cambio de color”, explica el físico y profesor de la Ufop, Rodrigo Fernando Bianchi, quien condujo el desarrollo de la nueva tecnología. La lectura se hace cualitativamente, mediante la alteración del color de las soluciones, o cuantitativamente, con un circuito eléctrico compuesto por LEDs y fotodetectores que miden el cambio de color de la solución e indican, en un panel digital, la dosis de radiación absorbida por los polímeros. “La fácil lectura hace innecesarias las capacitaciones complejas y lentas para que los profesionales de la salud puedan usar el aparato”, explica el investigador. Para asegurar un mayor control y monitoreo de la radiación, un conjunto de cinco ampollas, dispuestas en un pequeño embalaje plástico llamado blister, deberá ubicarse junto al recién nacido. Los investigadores trabajan en la creación de dosímetros poliméricos en  forma de sellos autoadherentes, que podrán ser usados so¬bre los pañales o en cualquier parte del cuerpo del bebé.

Pese a que la hiperbilirrubinemia neonatal es un trastorno fácilmente controlable, requiere atención porque algunos problemas pueden surgir durante el tratamiento, generando incluso falsos diagnósticos. La mayor preocupación recae sobre la ineficiencia de las fuentes de radiación empleadas por las maternidades porque las lámparas del aparato de fototerapia pueden estar fuera de las especificaciones, por ejemplo. La distancia entre las fuentes luminosas y los pacientes y el mal posicionamiento del recién nacido durante el tratamiento también podrán no ser los ideales. Estos factores pueden levar a una reducción de la tasa de absorción de la radiación y a la ineficiencia de la conducta, provocando serios problemas de salud.

Daños neurológicos
El aumento de la concentración de bilirrubina en la sangre del recién nacido es extremadamente tóxico para el sistema nervioso, y puede causar lesiones neurológicas irreversibles e incluso la muerte del bebé. El principal objetivo del tratamiento es la prevención de la encefalopatía bilirrubínica, también conocida como kernicterus. La propuesta del grupo de Ouro Preto es que junto al examen de concentración sérica (de sangre) de bilirrubina entregado al pediatra, que evalúa el tenor del pigmento en la sangre de los neonatos, sea adjunte un dictamen mostrando la dosis de radiación absorbida por el recién nacido. “De esta forma, los pediatras estarían seguros de que los bebés recibieron la radiación prescrita para el tratamiento de la enfermedad”, dice Bianchi, que es el coordinador del Laboratorio de Polímeros y Propiedades Electrónicas de Materiales (Lappem) de la Ufop.

Los desarrollos en el área de dosimetria han sido cada vez más consistentes en los últimos años. El aparato ideal, según la alumna de doctorado Cláudia Karina Barbosa de Vasconcelos, participante del equipo, debe ser capaz de medir la dosis emitida por una fuente de radiación y también tener exactitud, precisión, límite de detección y facilidad de operación, entre otros parámetros. Algunas tecnologías, tales como sensores de radiación, ya son empleadas en el monitoreo de la dosis de luz que afecta la superficie corporal de bebés sometidos al tratamiento fototerapéutico, pero, de acuerdo con Bianchi, ninguna de ellas se asemeja al dosímetro polimérico hecho por su equipo. “Hasta donde sabemos, no tiene similares”, dice. Según el investigador, el problema de los sensores disponibles comercialmente es que deben ser constantemente calibrados y ninguno presenta una  lectura sencilla de la dosis de radiación.

Otras ventajas del prototipo son la facilidad de fabricación, de manipuleo y el bajo costo de producción. A escala de laboratorio, cada ampolla polimérica sale por menos de 0,10 real, mientras que el blister tiene un costo inferior a los 0,40 real. La salida del aparato al mercado, cree Bianchi, es tan solo una cuestión de tiempo. “Trabajamos con dos posibilidades. La primera es la presentación de un proyecto en el marco del Programa Investigación Innovadora en la Pequeña y Microempresa (Pipe), de la FAPESP, que sería coordenado por los alumnos involucrados en el desarrollo que se mudarían a São Paulo para formar una empresa. La segunda opción implica la posibilidad de transferencia de tecnología para empresas interesadas en el desarrollo, la fabricación y la comercialización del producto”, dice el investigador de la Ufop. “Estamos en conversación con un potencial interesado, pero no tenemos todavía nada conclusivo”, afirma. Para desarrollar el dosímetro, el grupo obtuvo recursos del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq), del Ministerio de Ciencia y Tecnología (MCT) y de la Fundación de Apoyo a la Investigación del Estado de Minas Gerais (Fapemig).

El Proyecto
Dosímetro para fototerapia; Modalidad Programa Nacional de Nanotecnología – Jóvenes Investigadores/Instituto Multidisciplinario de Materiales Poliméricos – Instituto del Milenio/Pliego Universal; Coordeinador Rodrigo Fernando Bianchi – Ufop; Inversión R$ 170.000,00 (CNPq)/R$ 35.000,00 (MCT)/R$ 90.636,00 (Fapemig)

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