El glaucoma es una neuropatía degenerativa de las fibras del nervio óptico que afecta a entre el 1 y 2 por ciento de la población mundial. Uno de los principales factores que inducen a la enfermedad es la presión intraocular alta que produce daño progresivo del nervio óptico y conduce a la ceguera. El caso del glaucoma de ángulo abierto tiene una característica que lo vuelve muy peligroso: la casi inexistencia de síntomas. Cuando éstos aparecen es porque la enfermedad ya ha producido daños irreversibles. En los estadios iniciales, el glaucoma puede manejarse con medicación adecuada, sin embargo cuando ya no surte efecto, se recurre a cirugías filtrantes que drenan el exceso de líquido producido en el ojo y, de esta manera, se reduce la presión intraocular.

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Las primeras válvulas fueron desarrolladas por Molteno en 1969 y conectaban la cámara anterior del ojo con la esclera a través de un conducto de silicona. En la actualidad, para evitar un drenaje excesivo se comercializan válvulas como las de Ahmed, con mecanismos elásticos que disminuyen su resistencia hidráulica cuando aumenta la presión intraocular. Estos implantes presentan inconvenientes en el corto y largo plazo como consecuencia de la formación de una cápsula fibrosa alrededor de ellos, que modifica esa resistencia. En el corto plazo, posterior a las intervenciones quirúrgicas, las válvulas tienen un drenaje aumentado y provocan hipotonía -baja presión intraocular- con la posibilidad de generar daño en la córnea y la retina. Mientras que en el largo plazo, se produce el aumento de la resistencia hidráulica por fibrosis, disminuye el caudal drenado y aumenta la presión ocular. Hoy los dispositivos para el drenaje del humor acuoso pasaron de ser tubos con mínima resistencia a dispositivos con resistencias variables en pequeños rangos predeterminados en el momento de fabricación. La válvula ideal sería la que cambie su resistencia hidráulica y mantenga la presión.

Para este fin, el grupo de investigación de la Facultad de Ingeniería de la UNER y del Conicet trabaja en una microválvula inteligente creada para el alivio y tratamiento de la presión intraocular alta. Consiste en un diafragma comandado en forma inalámbrica por una microbobina que abre, cierra y se queda en una posición intermedia. Este diseño permitirá aliviar el glaucoma en forma más eficiente, segura para el paciente y será de fácil inserción para el cirujano debido a su pequeño tamaño. También evitará la operación para cambiar la válvula a la que se somete a los pacientes en la actualidad, gracias a la posibilidad de controlar su tamaño por medio de la microbobina. “Por el momento estamos en una etapa previa a los ensayos preclínicos, desarrollando el prototipo para implantarlo en animales”, indicó a InfoUniversidades el doctor en Ingeniería Fabio Ariel Guarnieri, director del grupo de investigación.

Para el diseño de la microválvula los científicos de la UNER trabajaron en asociación con el Centro Internacional de Métodos Computacionales en Ingeniería, y el Laboratorio de Física de Semiconductores del Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (Conicet/UNL-Santa Fe) del que Guarnieri es miembro, para la utilización de herramientas computacionales basadas en el método de los elementos finitos, y la aplicación de conocimientos de materiales y procesos de la tecnología de microchips que permiten reducir costos en la producción a gran escala.

La novedad del desarrollo “reside en la inexistencia de un concepto similar en el mercado y también en la tecnología empleada: incorpora funciones de microfabricación y nuevos materiales como los polímeros conductivos que hacen posible brindar eficacia a la vez que combinar biocompatibilidad y seguridad”, aseguró Guarnieri e indicó que la idea de realizar la microválvula surgió al conocer la tecnología MEMS -sistemas microelectromecánicos- en su estadía posdoctoral en la Universidad de Stanford y por la observación de la tecnología actual de válvulas y sus complicaciones, ya que el 50 por ciento falla.

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Por este desarrollo el doctor Guarnieri ganó el primer premio INNOVAR 2007 en Investigaciones Aplicadas, y también obtuvo, en la misma categoría, una distinción en INNOVAR 2009 por el Simulador de Cirugía Ocular. Por otra parte, el equipo de investigación que trabaja en la microválvula inteligente ganó el primer premio por el proyecto de diseño de circuitos integrados, en un congreso de microelectrónica organizado por la Escuela Argentina de Microelectrónica, Tecnología y Aplicaciones que se realizó este año en el Instituto Balseiro de Bariloche, y que consiste en la posibilidad de fabricar en forma gratuita un microchip que controle la microválvula en las instalaciones de la empresa Mosis, con sede en EEUU. El dispositivo fue patentado en la WIPO -World Intellectual Property Org- y se encuentra en trámite en EEUU, Unión Europea, Canadá y Japón.