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Científico cubano David Fernández laboratorio, experimento, inyecciones sin aguja, en febrero de 2021. Foto: Cortesía del entrevistado.

David Fernández en febrero de 2021. Foto: Cortesía del entrevistado.

Inyecciones sin agujas: el proyecto candidato a premio de un ingeniero cubano

Cuando David Fernández Rivas se enteró de la primera edición en 2016 de The StartupLaunch, un evento para impulsar el emprendimiento en los Países Bajos, inicialmente no le dio mucha importancia. «No me atrae, es más bien para estudiantes”, pensó, pero después decidió participar. Hoy su opinión al respecto ha cambiado un tanto. «Los startups son la manera más eficiente de que una idea crezca fuera de los muros de la universidad; de lo contrario, suele quedarse en publicaciones, y en contadas ocasiones como patente, y ahí se olvidan cubriéndose de polvo», dice a elTOQUE mediante WhatsApp.

David tiene cerca de 40 años, es cubano y vive en los Países Bajos desde 2007. Se graduó de Ingeniería en Instalaciones Nucleares y Energéticas en 2004 en el hoy Instituto Superior de Ciencias y Tecnologías Avanzadas (Instec) de la Universidad de La Habana. Además de profesor asociado en la Universidad de Twente e investigador afiliado del Departamento de Ingeniería Mecánica del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), hoy es uno de los tres candidatos al premio Prince Friso, un galardón que otorga Kivi, la asociación profesional de ingenieros holandeses, vía votación popular.

El proyecto que lo ha llevado allí es el mismo que por poco no presenta en The StartupLaunch: inyecciones sin agujas, en un mundo que a diario usa 44 millones de ellas y donde 30 % de la población les teme.

Según la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos, existe un amplio espectro de sistemas de administración de vacunas por inyección que prescinden de las agujas. Cada uno se basa en enviar un chorro de sustancia a alta velocidad de forma controlada, de manera que atraviese la piel. La diferencia de cada sistema radica en cómo se impulsa el líquido.

Desde hace años David optó por la conjunción del láser, los microfluidos y la tecnología de las microburbujas.

«El láser lo utilizamos para calentar un líquido que está contenido dentro de un canal microfluídico», explica. «Son tuberías muy pequeñitas, del orden de 100 micrómetros —la décima parte de un milímetro—, y entonces se crea una burbuja que se expande y empuja el líquido. Con diseños especiales, logramos que ese líquido salga en forma de gotas de unos 50 micrómetros a velocidades entre los 50 y los 100 metros por segundo, lo suficiente para penetrar la piel».

La idea no solo le valió el premio en The StartUpLaunch. En 2017, el proyecto de David fue seleccionado como la Mejor Idea Tecnológica por la revista holandesa de divulgación científica Kijk. En 2019 recibió una subvención de 1.6 millones de euros de la Comisión Europea para avanzar en las investigaciones.

«Me he enfocado en dos áreas fundamentales: la inyección de pigmentos o tintas para la aplicación de tatuajes, que pudieran ser médicos; por ejemplo, para dibujarle el pezón a pacientes de cáncer de mama tras intervención quirúrgica, pero también puede ser para camuflar heridas o las diferencias de tonalidad de la piel que provoca el vitiligo», detalla. «También, con la misma tecnología, se podría hacer tatuajes recreativos», añade.

Sin embargo, David cree que su proyecto podría ser utilizado además en el suministro de medicinas en pequeñas cantidades, por ejemplo, insulina para la diabetes tipo 1. «Mi idea de inyección debería conectarse en ese caso a una tecnología de punta que se llama páncreas artificial o bomba de insulina», aclara, al referirse a un aparato que suministra dicha hormona cuando el cuerpo carece de ella.

Hasta el momento, los experimentos ex vivos con piel de cerdo que han realizado en InkBeams —el emprendimiento de David que desarrolla la investigación de las inyecciones sin agujas—, arrojan que las heridas provocadas por este tipo de inyección son imperceptibles y mucho menores que las provocadas por inyecciones convencionales. No obstante, aún restan más estudios en piel humana y en personas vivas.

«Entre las muchas ventajas, esta idea permitiría reducir el uso de materiales que contaminan el medio ambiente, como los plásticos y las agujas metálicas usadas», apunta David.

De lograrse aplicar en humanos con éxito, las inyecciones sin agujas no serían la primera aplicación práctica de las investigaciones de David. El mismo efecto de expansión de microburbujas fue utilizado en 2013 para crear un mecanismo de higienización que emplea ultrasonidos. Con el apoyo de la Universidad de Twente, David fundó junto a un colega BuBClean, un emprendimiento que vende bolsas especiales para este tipo de limpieza.

«Los ultrasonidos son ondas de presión a frecuencias por encima de lo que el oído humano puede escuchar», argumenta. «Cuando baja la presión localmente, una burbuja de gas puede crecer; cuando la presión sube de nuevo, la burbuja se hace pequeña. Y así crece, se hace pequeña, crece, se hace pequeña… Si estas burbujas en ese movimiento de expansión y contracción están cerca de una superficie con alguna contaminación, entonces tienen un efecto de limpieza».

Según el sitio web de BuBClean, las bolsas para limpieza ultrasónica pueden emplearse para higienizar piezas de equipos de laboratorio (como cristales de microscopios), piezas impresas en 3D, pinzas de dentista, entre otros objetos. El producto cuenta con el sello de excelencia de la Comisión Europea.

Ingeniero cubano David Fernández con un grupo de estudiantes en laboratorio científico en Holanda.

David Fernández con un grupo de estudiantes.

Aunque ya existen otros proyectos que emplean la misma técnica de inyección sin agujas —un equipo de científicos mexicanos lo anunció en 2017 después de colaborar con el laboratorio de InkBeams—, para David lo novedoso de su emprendimiento es que usa un tipo de láser pequeño, portátil y que consume poca energía.

«En principio, si hablamos de un tratamiento médico que necesite administrar algún medicamento sin dañar la piel y en pequeñas cantidades, pues ahí tenemos una oportunidad».

 

Puedes votar por David Fernández Rivas como mejor ingeniero de Países Bajos siguiendo este enlace. Solo necesitas ingresar tu nombre, apellidos y tu correo electrónico.

 

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Alberto C. Toppin
Graduado de Periodismo en la Universidad de La Habana en 2017. Editor web en Juventud Técnica (2017-2019) y reportero en YucaByte (2018-2020). Ha colaborado también con OnCuba, El Estornudo y Progreso Semanal.
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Cuando David Fernández Rivas se enteró de la primera edición en 2016 de The StartupLaunch, un evento para impulsar el emprendimiento en los Países Bajos, inicialmente no le dio mucha importancia. «No me atrae, es más bien para estudiantes”, pensó, pero después decidió participar. Hoy su opinión al respecto ha cambiado un tanto. «Los startups son la manera más eficiente de que una idea crezca fuera de los muros de la universidad; de lo contrario, suele quedarse en publicaciones, y en contadas ocasiones como patente, y ahí se olvidan cubriéndose de polvo», dice a elTOQUE mediante WhatsApp.

David tiene cerca de 40 años, es cubano y vive en los Países Bajos desde 2007. Se graduó de Ingeniería en Instalaciones Nucleares y Energéticas en 2004 en el hoy Instituto Superior de Ciencias y Tecnologías Avanzadas (Instec) de la Universidad de La Habana. Además de profesor asociado en la Universidad de Twente e investigador afiliado del Departamento de Ingeniería Mecánica del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), hoy es uno de los tres candidatos al premio Prince Friso, un galardón que otorga Kivi, la asociación profesional de ingenieros holandeses, vía votación popular.

El proyecto que lo ha llevado allí es el mismo que por poco no presenta en The StartupLaunch: inyecciones sin agujas, en un mundo que a diario usa 44 millones de ellas y donde 30 % de la población les teme.

Según la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos, existe un amplio espectro de sistemas de administración de vacunas por inyección que prescinden de las agujas. Cada uno se basa en enviar un chorro de sustancia a alta velocidad de forma controlada, de manera que atraviese la piel. La diferencia de cada sistema radica en cómo se impulsa el líquido.

Desde hace años David optó por la conjunción del láser, los microfluidos y la tecnología de las microburbujas.

«El láser lo utilizamos para calentar un líquido que está contenido dentro de un canal microfluídico», explica. «Son tuberías muy pequeñitas, del orden de 100 micrómetros —la décima parte de un milímetro—, y entonces se crea una burbuja que se expande y empuja el líquido. Con diseños especiales, logramos que ese líquido salga en forma de gotas de unos 50 micrómetros a velocidades entre los 50 y los 100 metros por segundo, lo suficiente para penetrar la piel».

La idea no solo le valió el premio en The StartUpLaunch. En 2017, el proyecto de David fue seleccionado como la Mejor Idea Tecnológica por la revista holandesa de divulgación científica Kijk. En 2019 recibió una subvención de 1.6 millones de euros de la Comisión Europea para avanzar en las investigaciones.

«Me he enfocado en dos áreas fundamentales: la inyección de pigmentos o tintas para la aplicación de tatuajes, que pudieran ser médicos; por ejemplo, para dibujarle el pezón a pacientes de cáncer de mama tras intervención quirúrgica, pero también puede ser para camuflar heridas o las diferencias de tonalidad de la piel que provoca el vitiligo», detalla. «También, con la misma tecnología, se podría hacer tatuajes recreativos», añade.

Sin embargo, David cree que su proyecto podría ser utilizado además en el suministro de medicinas en pequeñas cantidades, por ejemplo, insulina para la diabetes tipo 1. «Mi idea de inyección debería conectarse en ese caso a una tecnología de punta que se llama páncreas artificial o bomba de insulina», aclara, al referirse a un aparato que suministra dicha hormona cuando el cuerpo carece de ella.

Hasta el momento, los experimentos ex vivos con piel de cerdo que han realizado en InkBeams —el emprendimiento de David que desarrolla la investigación de las inyecciones sin agujas—, arrojan que las heridas provocadas por este tipo de inyección son imperceptibles y mucho menores que las provocadas por inyecciones convencionales. No obstante, aún restan más estudios en piel humana y en personas vivas.

«Entre las muchas ventajas, esta idea permitiría reducir el uso de materiales que contaminan el medio ambiente, como los plásticos y las agujas metálicas usadas», apunta David.

De lograrse aplicar en humanos con éxito, las inyecciones sin agujas no serían la primera aplicación práctica de las investigaciones de David. El mismo efecto de expansión de microburbujas fue utilizado en 2013 para crear un mecanismo de higienización que emplea ultrasonidos. Con el apoyo de la Universidad de Twente, David fundó junto a un colega BuBClean, un emprendimiento que vende bolsas especiales para este tipo de limpieza.

«Los ultrasonidos son ondas de presión a frecuencias por encima de lo que el oído humano puede escuchar», argumenta. «Cuando baja la presión localmente, una burbuja de gas puede crecer; cuando la presión sube de nuevo, la burbuja se hace pequeña. Y así crece, se hace pequeña, crece, se hace pequeña… Si estas burbujas en ese movimiento de expansión y contracción están cerca de una superficie con alguna contaminación, entonces tienen un efecto de limpieza».

Según el sitio web de BuBClean, las bolsas para limpieza ultrasónica pueden emplearse para higienizar piezas de equipos de laboratorio (como cristales de microscopios), piezas impresas en 3D, pinzas de dentista, entre otros objetos. El producto cuenta con el sello de excelencia de la Comisión Europea.

Ingeniero cubano David Fernández con un grupo de estudiantes en laboratorio científico en Holanda.

David Fernández con un grupo de estudiantes.

Aunque ya existen otros proyectos que emplean la misma técnica de inyección sin agujas —un equipo de científicos mexicanos lo anunció en 2017 después de colaborar con el laboratorio de InkBeams—, para David lo novedoso de su emprendimiento es que usa un tipo de láser pequeño, portátil y que consume poca energía.

«En principio, si hablamos de un tratamiento médico que necesite administrar algún medicamento sin dañar la piel y en pequeñas cantidades, pues ahí tenemos una oportunidad».

 

Puedes votar por David Fernández Rivas como mejor ingeniero de Países Bajos siguiendo este enlace. Solo necesitas ingresar tu nombre, apellidos y tu correo electrónico.

 

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