Estado de la Bioingeniería en Mendoza Qué es la Bioingeniería ? Sus muchos significados Workshop Estado de la Bioingeniería en Mendoza Organiza IDITS: Instituto de Desarrollo Industrial, Tecnológico y de Servicios Mendoza, 22 y 23 Mayo 2013 Prof. Ing. Ricardo A.M. Taborda Universidad Nacional de Córdoba, Argentina

La Bioingeniería es una interdisciplina Ciencias Naturales Ciencias Exactas BIOLOGÍA FÍSICA MATEMÁTICA QUÍMICA MEDICINA BIOINGENÍERÍA INGENIERÍAS Ing. Electrónica Ing. Mecánica Ing. Civil Ing. Química Ing. Agronomía ODONTOLOGÍA AGRONOMÍA VETERINARIA

Una Cuestión Semántica BIOINGENIERÍA: la definición mas amplia abarca todas las posibles interacciones entre las Ciencias Naturales y la Ingeniería. ING. BIOMÉDICA: Centrada en el ser humano y en el cuidado de su salud. ING. CLÍNICA: Centrada en el paciente (excluye el desarrollo de tecnologías). ING. HOSPITALARIA: Centrada en la infraestructura soporte. ELECTROMEDICINA: Se refiere casi exclusivamente al equipamiento electrónico de uso en Medicina. BIOTECNOLOGÍA: Generalmente asociada a la Genética y relacionada mas bien con aplicaciones al agro o medicamentos.

Cómo se comparan/diferencian ? Una forma es decir que la Bioingeniería se centra en la investigación, la Ing. Biomedica en desarrollo y la Ing. Clínica en los servicios. - Otra forma es decir que la Ing. Biomédica es una interdisciplina entre Ingeniería y Medicina mientras que la Ing. Clínica es reservada a aquellos Ingenieros Biomédicos que trabajan en ambientes hospitalarios.

Y los Ing. Hospitalarios ? Los Ingenieros y Arquitectos Hospitalarios son aquellos que trabajan en el diseño, la construcción y el mantenimiento de los edificios y sus instalaciones para la práctica de la salud

Ingenieros Clínicos vs Hospitalarios Un conocido dicho popular expresa: “ Cuando surge un incendio en un hospital, los primeros en ser evacuados son los pacientes críticos y el equipo que los soporta. Los Ingenieros Clínicos los acompañan para cuidar de ellos y de su equipamiento. Los Ingenieros Hospitalarios se quedan a apagar el fuego…”

Qué es la Biotecnología ? Biotechnology is the use of living systems and organisms to develop or make useful products, or “any technological applications that uses biological systemas, living organisms or derivatives thereof, to make or modify products or processes for specific use” UN Convention on Biological Diversity, 1992

Mas sobre Biotecnología… For thousands of years, humankind has used biotechnology in agriculture, food production and medicine. The term itself is largely believed to have been coined in 1919 by Hungarian engineer Karl Ereky. In the late 20th and early 21st century, biotechnology has expanded to include new and diverse sciences such as genomics, recombinant gene technologies, applied immunology, and development of pharmaceutical therapies and diagnostic tests. Even when the term refers to technology utilized with living organisms, the scope is completely different to everything described previously. Nevertheless biotechnology is often confused with bioengineering and even often used both indistinguishably. It should not surprise us. Confusion is natural when dealing with the public-science interface. Another popular saying is that “any sufficiently advanced technology will be undistinguishable from magic, witchery or sorcery”

Ingeniería Biomédica Objetivos La Ingeniería Biomédica es una rama de la Ingeniería que enlaza los conocimientos de las ciencias de la vida con las ciencias exactas a los fines de formar un profesional que pueda trabajar e investigar tanto en la actividad médica como en otros sistemas biológicos. Para ese fin el egresado tendrá amplios conocimientos de electrónica, mecánica, materiales y computación como así también de la estructura y el funcionamiento de sistemas biológicos lo que le permitirá explorar en forma espontánea nuevos caminos para aportar soluciones a problemas de la prevención y atención de la salud y al mejoramiento de los sistemas de salud para la población.

Ingeniería Biomédica Perfil Profesional El Ingeniero Biomédico es un profesional capacitado para: Diseñar y utilizar instrumental de alta complejidad tecnológica en el campo de la biología en general y de la medicina en particular así como asesorar sobre la necesidad de utilización de la misma. Aplicar la metodología de investigación científica a la realización de estudios en el ámbito de su competencia. Intervenir en la creación de condiciones de asepsia y seguridad mediante la aplicación de equipos de medición y radiación. Obtener datos necesarios para el diagnóstico de sistemas biológicos mediante procedimientos electrónicos, mecánicos, acústicos y ópticos. Desarrollar, construir y evaluar dispositivos de ayuda a discapacidades. Estudiar sistemas biológicos a los fines de desarrollar aplicaciones tecnológicas. Integrar equipos multidisciplinarios de salud, investigación y desarrollo.  

Donde se estudia ? Institución Optativas Grado Postgrado ITBA X (*) UN Buenos Aires X UN Córdoba UN Entre Ríos U. Favaloro U. Mendoza UN San Juan Un San Martín UN Tucumán UTN (*) De reciente creación, sin egresados al año 2013

S.A.B.I - Sociedad Argentina de Bioingeniería Las Sociedades Científicas / Profesionales afines S.A.B.I - Sociedad Argentina de Bioingeniería http://www.sabi.org.ar/ EMBS/IEEE - Sociedad de Ingeniería Biomédica del IEEE (Engineering en Medicine and Biology Society - Institute of Electrical and Electronic Engineers) - http://www.embs.org/ SAFIM - Sociedad Argentina de Física Médica http://www.safim.org.ar/ AADAIH - Asociación Argentina de Arquitectos e Ing. Hospitalarios http://www.aadaih.com.ar/

Misión de la Universidad “En la Universidad el conocimiento se adquiere, se profundiza, se elabora, se transmite, se atesora, … y además también se enseña” Prof. Ing. Carlos Metzadour, Córdoba, circa 1980 Cuales son las áreas estratégicas de desarrollo del conocimiento ? El perfil de profesional que estamos formando: Responde a los requerimientos del presente ? Responde a los requerimientos del futuro ?

Áreas estratégicas en Bioingeniería Aplicaciones Biológicas en Ingeniería Biomateriales y Biocompatibilidad E-Health Ingeniería Clínica Ingeniería en Rehabilitación Ingeniería en tejidos – Órganos Artificiales Instrumentación Biomédica Procesamiento de Señales Biológicas Robótica en Medicina

Ingeniería Clínica Seguridad y normalización en: Ambulancias terrestres Instrumentación Biomédica Instalaciones hospitalarias Gestión y organización del mantenimiento PPS en el ámbito hospitalario

Seguridad y Normalización ? Ingeniería Clínica Porqué el énfasis en Seguridad y Normalización ?

Manténgase serio, si puede… Ingeniería Clínica Manténgase serio, si puede…

Cual es el impacto del des-conocimiento ? Ingeniería Clínica Cual es el impacto del des-conocimiento ? La desidia… El prejuicio… La ignorancia… Causan accidentes. Los accidentes cuestan vidas.

Llegan los conocimientos al lugar apropiado ? Ingeniería Clínica Llegan los conocimientos al lugar apropiado ?

Ingeniería Clínica: Ambulancias Trabajos realizados: Peritajes Judiciales Inspección Técnica de Ambulancias Terrestres Proyectos de Investigación Participación en congresos Publicaciones

Ingeniería en Rehabilitación Carrera de Ingeniería Biomédica Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales Universidad Nacional de Córdoba Contacto: Ing. Diego Beltramone E-mail: dbeltramone@efn.uncor.edu

Ingeniería en Rehabilitación Rama de la ingeniería orientada a investigar, diseñar, desarrollar, implementar o adaptar herramientas tecnológicas para mejorar la calidad de vida de las personas en situación de discapacidad

Trabajos finales realizados Exoesqueleto para miembros superiores

Automatización de hogar por BCI Trabajos finales realizados Automatización de hogar por BCI MindWave de NeuroSky Se utiliza una Interfaz Cerebro Computadora para permitir a personas con discapacidad motora, PERO CON UNA ACTIVIDAD INTELECTUAL INTACTA, la utilización de los elementos básicos de su vivienda.

Se desarrolló Hermes, un software que adquiere, almacena y procesa los valores obtenidos del MindWave, permitiendo la selección de distintas tareas del hogar de acuerdo a una combinación determinada de los niveles de concentración, relajación y parpadeo. Una vez seleccionada la acción, el programa envía dicha información a una placa Arduino® que se encarga de realizarla físicamente.

INGENIERÍA DE TEJIDOS

INGENIERÍA DE TEJIDOS La Ingeniería de tejidos, también conocida como medicina regenera tiva o terapia celular  es la rama de la bioingeniería que se sirve de la combinación de células, métodos de ingeniería de materiales, bioquímica y fisicoquímica para mejorar o reemplazar funciones biológicas.

Células madres embrionarias Bradley, 2002. Rev Nat Inmunol

Células madres adultas Células madres sin diferenciar que residen en un tejido diferenciado. Tissues can be divided into three categories ( Figure 1.15 ): ● Tissues with high turnover (such as blood, skin and gut) have a prominent stem-cell compartment and have high regenerative capacity. ● Tissues with low turnover but high regenerative potential. In skeletal muscle, for example, differentiated myofibres are unable to proliferate to generate new tissue, so after injury, muscle must rely on resident stem cells for all turnover and repair. ● Tissues with low turnover and low regenerative potential. Although there is much interest in harnessing the potential of stem cells in the brain and heart for therapeutic purposes, for example, there is limited endogenous repair capacity of these tissues following acute injuries. 31

Plasticidad Capacidad de las células madres adultas de un tejido para generar un tipo de célula especializada de otro tejido Holden C. , Vogel G (2002) Stem Cell Plasticity: time for a reappraisal Science, 296 2126-2129

Células madres pluripotenciales inducidas (IPSCs) Mayormente conocidas como iPS por sus siglas en inglés, son células somáticas (adultas o diferenciadas) reprogramadas para que vuelvan a ser pluripotenciales (capaces de crear otros tejidos del cuerpo, como las células madre).

Preparación de una Matriz extracelular hepática por descelularización Hepatectomía 2) Descelularización 95 hs 3) Análisis trama vascular Nari GA, Cid M, Comín R, Reyna L, Juri G, Taborda R, Salvatierra NA. Preparación de una matriz extracelular tridimensional por descelularización de hígados de conejos. Rev Esp Enferm Dig 2013;105:138-143.

Hay dudas que la Ingeniería en Tejidos es parte del futuro, de un futuro muy interesante, para la Ingeniería Biomédica ?

Esto es todo, amigos ! Muchas gracias ! Merci beaucoup ! Many thanks ! Tante gratzie ! Danke schön ! Obrigado !

Coordenadas de Contacto Escuela de Ingenieria Biomedica http://www.efn.uncor.edu/escuelas/biomedica/index.htm Dirección Física: Av Vélez Sársfield 1611 Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales Ciudad Universitaria (X5016GCA) CÓRDOBA - ARGENTINA Teléfono: 0351-4334147 / 469-2176 int. 103. Dirección Postal: CC 755 CORREO CENTRAL (5000) - CÓRDOBA ARGENTINA Dirección electrónica: biomedica@efn.uncor.edu