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La Universidad contribuye al avance del tratamiento de tumores por medio del aumento localizado de su temperatura

El campus de la Universidad de Zaragoza
El campus de la Universidad de Zaragoza

Un equipo multidisciplinar de investigadores de la Universidad de Zaragoza y el CSIC han desarrollado una instalación para medir la eficiencia del calentamiento de materiales sólidos y líquidos con campo magnético alterno. El sistema, que permite por primera vez la medición precisa sin intercambio de calor con el entorno, ofrece enormes posibilidades de aplicación en los campos científico, médico e industrial

La Universidad de Zaragoza contribuye al avance del tratamiento de tumores por medio del aumento localizado de su temperatura. Así, un equipo multidisciplinar compuesto por investigadores del Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A) y del Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (ICMA-CSIC) han desarrollado una instalación capaz de medir con mayor precisión de lo conseguido hasta la fecha y, por primera vez sin intercambio de calor con su entorno, la eficiencia del calentamiento (SAR, por sus siglas en inglés) con campo magnético de materiales sólidos y líquidos.

Se trata de un sistema, actualmente en trámite de patente, que ofrece enormes posibilidades de aplicación en los campos científico, médico e industrial. En concreto, constituye una importante aportación para el estudio del tratamiento de tumores por medido de su calentamiento localizad, así como en multitud de procesos industriales de calentamiento. Esta instalación ha generado expectativas en numerosos grupos de investigación y en empresas del sector farmacéutico.

El Grupo de Electrónica de Potencia (GEPM) del I3A y el Grupo de Propiedades Térmicas y Magnetismo Molecular (TERMOMAG) del ICMA-CSIC han realizado estas investigaciones, que se enmarcan en un proyecto de investigación financiado por el Ministerio de Educación y Ciencia durante los últimos tres años. La experiencia del grupo TERMOMAG en el desarrollo de instrumentación en el ámbito de las propiedades térmicas unida a la experiencia del GEPM en radiofrecuencia y aplicaciones de calentamiento por inducción han permitido la creación de este sistema.

El equipo ha trabajado sobre diversos materiales (metales, aleaciones, etc.), pero las principales pruebas de la instalación se han realizado con ferrofluidos (suspensiones acuosas de nanopartículas magnéticas). Estos líquidos se utilizan para detección de tumores y focalización de la radiación mediante su calentamiento con campo magnético alterno. Este nuevo sistema mejora sustancialmente los equipos disponibles en la actualidad ofreciendo valores del SAR mucho más precisos. Esta mejora es fundamental para el estudio de la distribución de temperaturas en tejidos patrón para optimizar las terapias médicas de hipertermia y, en concreto, para seleccionar las nanopartículas magnéticas más adecuadas para el tratamiento localizado de tumores por hipertermia.

La hipertermia es una técnica empleada para elevar la temperatura humana por medio de ondas electromagnéticas de 40ºC hasta 44ºC. A partir de los 42ºC se produce muerte celular. En las partes del tumor más irrigadas, el calor es expulsado más rápidamente a través de la sangre, y la quimioterapia actúa más eficazmente. En aquellas menos irrigadas, el efecto de la quimioterapia es menor y el de la hipertermia más intenso. Además, el uso de este sistema no aumenta los efectos secundarios de la quimioterapia.

En el caso de la hipertermia con fluidos magnéticos, uno de los campos de aplicación de la instalación desarrollada, la utilización de nanopartículas localizadas en el tumor permite calentar únicamente la zona cancerígena, sin dañar a los tejidos sanos.

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