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La empresa aragonesa y los grupos de investigación INGEN, GHoMO y GEMM, pertenecientes al Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A), desarrollan una nueva tecnología capaz de medir fuerzas de muy baja magnitud cuyo objetivo es conocer la fuerza que en cada momento realiza un músculo de un animal pequeño de experimentación.
Instrumentación y componentes (Inycom) y la Universidad de Zaragoza colaboran en un nuevo proyecto de investigación con el que se pretende desarrollar una tecnología única en el mundo capaz de cuantificar la degeneración muscular en los animales de pequeño tamaño. La empresa aragonesa Inycom trabaja ya en este proyecto junto a tres destacados grupos de investigación de la Universidad de Zaragoza, pertenecientes al Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A). Se trata de INGEN, grupo de investigación del Laboratorio de Genética Bioquímica de la Facultad de Veterinaria de Zaragoza, GhoMO, Grupo de Holografía y Metrología Ópticas y GEMM, grupo de Mecánica Estructural y Modelado de Materiales.
El objetivo de este proyecto de investigación, que cuenta con la financiación del Ministerio de Educación a través del programa PROFIT, es poner en marcha conjuntamente un soporte, basado en holografía digital, capaz de conocer con exactitud la fuerza que en cada momento lleva a cabo un músculo de un animal de experimentación de pequeño tamaño (ratón, rata y conejo, etc). En la actualidad no existe en el mercado (ni en nuestro país ni en el extranjero) ningún aparato con la suficiente sensibilidad como para medir la fuerza que ejerce un animal de pequeño tamaño.
Inycom y la Universidad de Zaragoza consideran que este problema puede resolverse con la utilización de técnicas holográficas digitales (basadas en un análisis de interferometría de moteado) y el desarrollo del software necesario para su interpretación. Cuando termine la investigación a finales de este año y si los resultados, tal y como se prevé, son positivos, numerosos grupos investigadores de múltiples disciplinas estarían interesados en poder utilizar la técnica desarrollada, ya que este método permite obtener una medida mucho más objetiva de la degeneración muscular de los modelos animales.
De esta manera, podría plantearse un estudio que permitiese correlacionar la falta de fuerza con distintos marcadores de neurodegeneración a nivel molecular, tanto desde un punto de vista de degeneración muscular como nerviosa. Si esta correlación existiese y pudiese cuantificarse, se evitaría la muerte de muchos animales de experimentación y podría así llevarse el control, en un mismo animal, de cómo tiene lugar esta degeneración.
En resumen, a través de este proyecto, que comenzó a desarrollarse en el año 2004, se ha diseñado una plataforma que permite el apoyo de varias extremidades en el mismo momento así como el establecimiento de un protocolo del manejo de los animales. El siguiente objetivo que se desarrollará a corto plazo en el marco de esta investigación es el post-procesado de datos para la determinación del módulo de cada una de las fuerzas actuantes. Simultáneamente, como tercer objetivo, se continuará con la puesta a punto en la cuantificación tanto de la vía de degeneración muscular y en médula espinal de los animales. Esta cuantificación se realizará tanto a nivel genómico (estudios de expresión) como proteómico (estudios de proteína).
Este proyecto desarrolla diferentes algoritmos para la detección y medición computerizada de fuerzas y desplazamientos, y un algoritmo para el diagnóstico automático de patologías de degeneración muscular con los marcadores genéticos adecuados.
La Interferometría Digital de Patrones de Speckle (DSPI) es una técnica óptica no intrusiva, ampliamente utilizada para el estudio de deformaciones de superficies sólidas. En la configuración más habitual, la superficie se ilumina con luz láser y una cámara CCD registra la luz dispersada por dicha superficie (haz objeto) junto con otro haz de luz (haz de referencia) proveniente del mismo láser.
Comparando dos imágenes tomadas en momentos diferentes, se obtiene información sobre el campo de desplazamientos sufrido por la superficie entre los dos instantes de tiempo. Con esa técnica se pueden medir desplazamientos del orden de hasta 5 µm con precisión de hasta 10 nm, en zonas de tamaño típico de 10 cm con una resolución de 100 µm, usando una cámara digital de 1 Megapixel. Para la iluminación se puede utilizar un láser verde de estado sólido, compacto y fácil de manejar. El sistema se puede hacer muy compacto y portátil utilizando fibra óptica para dirigir la luz láser.
