Investigadores del US Army están estudiando los efectos fisiológicos de la presión producida por las explosiones en el cerebro humano, como base de la investigación destinada a conseguir soluciones tecnológicas para proteger al combatiente.
Científicos del Laboratorio de Investigación del Ejército (ARL), en colaboración con la Oficina de Coordinación del Programa de Investigación de Lesiones Blásticas del Departamento de Defensa de los Estados Unidos, están desarrollando nanomateriales para ayudar a entender el mecanismo de las lesiones cerebrales que sufren los soldados al ser afectados por una explosión.
En el ARL han desarrollado un gel que imita la textura y la masa del cerebro humano y que tiene propiedades fluorescentes. Su objetivo es mostrar la magnitud de los daños que producen al cerebro las presiones que los soldados sufren en combate o adiestramiento.
«Desarrollamos soluciones de materiales que nos permiten entender los mecanismos del daño a nivel celular», dice el Dr. Shashi P. Karna, científico de investigación de materiales nanofuncionales de ARL. «¿Cuáles son los mecanismos por los que las ondas de presión de la explosión viajan al cerebro?»
El laboratorio también está creando materiales que permitirán a los investigadores ver detalles que nunca han sido registrados. Usando la nanotecnología, los científicos verán qué sucede en el cerebro a nivel celular durante una explosión.
«Tenemos nanomateriales que, en tiempo real, cuando se produce una explosión, nos permiten obtener una imagen de los efectos como en una resonancia magnética, pero con fluorescencia», dijo Karna. «Los colores muestran el movimiento de las células.»
Dado que los nano-clústeres son sensibles a la presión, la fluorescencia aumenta o disminuye dependiendo de la intensidad con la que se aplique.
La Dra. Jiménez dijo que usan luz ultravioleta para iluminar los materiales fluorescentes: «Dependiendo del tipo de metal que usemos y de su concentración, puede manifestarse la fluorescencia en cualquier longitud de onda del espectro visible», dijo. Puede ser desde el azul hasta el rojo.
Para obtener información útil sobre los efectos de la presión de explosión en el cerebro de estos colores, el equipo planea desarrollar una escala de presión, dijo Bunce.
«Ponemos los nanoclusters bajo diferentes presiones», dijo. «Sobre la base del grado de florescencia que aparece bajo una presión determinada, haremos un gráfico y, a partir de eso, haremos correlaciones fluorescencia/situación cerebral».
En los últimos dos años, el ARL ha establecido una asociación con el Ministerio de Defensa japonés, que está trabajando en el mismo problema.
Pero los japoneses, que están intentando lo mismo, lo hacen a través de una técnica médica, que busca medir el nivel de oxígeno en el tejido, según Karna. «También miran el depresor cortical. Cuando las ondas de choque golpean el cerebro, se produce una fluctuación en el nivel de circulación sanguínea. Observando estos sistemas fisiológicos tratan de evaluar qué es lo que resulta afectado por la explosión «.
Karna dijo que el equipo japonés planea probar con una onda de choque inducida por láser y compartir con ellos los resultados del experimento.
«Esto es extremadamente importante «, dijo Karna hablando de la investigación en curso, ya que nuestro Laboratorio es el responsable de proporcionar la tecnología que permite al soldado operar en el campo de batalla. Proporciona al soldado letalidad a la vez que la mejor protección «.
Fte.: Army Technology
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