Genética

Gémeas geneticamente editadas podem ter esperança de vida reduzida

Entre os dias 17 a 20 de julho de 2019 decorreu na Universidade do Minho, em Braga, a 2ª edição do Team Weakend.

Após o sucesso que foi a 1ª edição do Team Weakend 2018, a Associação Nacional de Estudantes de Engenharia Biomédica, ANEEB, voltou a apostar neste evento que visa fomentar o diálogo e a discussão acerca do ensino e profissionalização da Engenharia Biomédica, junto dos seus estudantes, representantes núcleos, professores e profissionais da área.

Como atividade finalizadora deste evento, no dia 20 de julho decorreu, na Universidade do Minho, a 8ª Assembleia Geral Ordinária da ANEEB, na qual o NBN marcou presença como associado efetivo desta federação e com vista a zelar pelos interesses de todos os seus sócios.

Se ainda não conheces a ANEEB e o seu trabalho, visita o site oficial em aneeb.pt e fica atento às próximas novidades e eventos!

Artigo escrito por Andrea Cunha Freitas, em Público, 4 de junho de 2019

Impressão 3D

Build A Sophisticated Microscope Using Lego, 3D Printing, Arduinos, and a Raspberry Pi

I am a member of a team at IBM Research–Europe, in Zurich, developing microfluidic technologies for medical applications. Two years ago, I was asked to provide high-quality photos and videos of our microfluidic chips for a big tech event. I borrowed a 4K camcorder from a colleague, attached a macro lens to it, built a custom light diffuser using an LED matrix and polyester film, and positioned everything using a high-end tripod and a few micromanipulators. I was able to take eye-catching videos as liquids filled microfluidic channels. It was clear to me that this should be the new level of quality and style for our publications and presentations. However, my photo setup occupied half a bench in our lab and it required hours of fine adjustments to record one shot.

As a DIY enthusiast, I quickly found myself in my own quest to build a better setup. The result was a US $300 modular and motorized microscope that combines my three favorite adulthood hobbies: Arduino, Raspberry Pi, and Lego.

Artigo escrito por Yuksel Temiz, em IEEE Spectrum, maio de 2020

Imprimir pele e ossos no espaço? A ESA criou as primeiras amostras “de cabeça para baixo”

Numa viagem interplanetária, os humanos terão de passar anos no espaço, sob efeito da microgravidade e das perigosas radiações cósmicas – o que causa degradação óssea. Como regressar à Terra não é opção, esta técnica de impressão 3D “invertida” será útil em caso de emergências médicas.

‘A tripulação correrá muitos riscos (…) Levar abastecimentos médicos suficientes para todas as eventualidades seria impossível na área e carga limitadas de uma aeronave’, explica o supervisor do projecto da ESA, Tommaso Ghidini, citado em comunicado. A solução é bio-imprimir, consoante as necessidades.

Ghidini afirma que “como o material bio-impresso é criado com células do próprio astronauta, não haverá possibilidade de rejeição do transplante.

Artigo escrito por Cláudia Carvalho Silva, em Público, 9 de julho de 2019

Photo by E.I. Galanzha

Laser Destroys Cancer Cells Circulating in the Blood

Tumor cells that spread cancer via the bloodstream face a new foe: a laser beam, shined from outside the skin, that finds and kills these metastatic little demons on the spot.

In a study published in Science Translational Medicine, researchers revealed that their system accurately detected these cells (…) with a sensitivity that is about 1,000 times better than current technology. That’s an achievement in itself, but the research team was also able to kill a high percentage of the cancer-spreading cells, in real time, as they raced through the veins of the participants.

“This technology has the potential to significantly inhibit metastasis progression,” says Vladimir Zharov, director of the nanomedicine center at the University of Arkansas for Medical Sciences, who led the research.

Artigo escrito por Emily Waltz, em IEEE Spectrum, 12 de junho de 2019

Neurociência

AI successfully used to identify different types of brain injuries

A tomografia computorizada é utilizada para diferenciar lesões cerebrais graves de ferimentos ligeiros, contudo a análise dos seus resultados é morosa e apenas em cerca de 15% casos é assertiva no diagnóstico de problemas graves. Esta tecnologia pretende revolucionar a velocidade e precisão da análise, potenciando um tratamento mais adequado a todos os pacientes!

“The researchers, from the University of Cambridge and Imperial College London, have clinically validated and tested the AI on large sets of CT scans and found that it was successfully able to detect, segment, quantify and differentiate different types of brain lesions.”

Artigo por University of Cambridge, 15 de maio de 2020 

Scientists regenerate neurons in mice with spinal cord injury and optic nerve damage

Apesar de muitos dos tecidos que nos constituem terem capacidade de regeneração, o mesmo não acontece para tecido nervoso como os axónios. Mas e se, através de uma molécula que estimula o crescimento celular, fosse possível encontrar uma solução para este problema?

“We observed a lot of axon regrowth, which could be very significant clinically, since there currently are no regenerative treatments for spinal cord injury or optic nerve injury”

Artigo por Temple University Health System, em Science Daily, 30 abril de 2020 

Four types of brain cells identified based on Electrical Spiking Activity

We often dumb down our most complex organ—the brain—by referring to most of its constituents as simply “neurons.” There are, in fact, many different types of neurons, but for most of them, we don’t know enough about how they work to even give them a name.

Recently researchers in Germany and the United States managed to classify four distinct types of neurons based on their electrical spiking behavior. The classifications could help researchers better understand how these types of neurons function, and lead to more precise methods for treating psychiatric disorders.

Artigo escrito por Emily Waltz, em IEEE SPECTRUM, 30 agosto de 2019 

Descoberto novo "orgão" na pele sensível à dor

Com formato semelhante a um polvo, o novo “órgão” poderá ser uma chave importante no tratamento da dor crónica]

“A pele é o maior órgão do corpo humano e continua a esconder vários mistérios sobre a forma como o nosso organismo funciona. Agora uma descoberta recente de investigadores do Instituto Karolinska, na Suécia, veio revelar um pouco mais sobre o que está por detrás da pele e, mais especificamente, sobre os mecanismos de sensação da dor.
(…)
‘O nosso estudo mostra que a sensibilidade à dor não ocorre apenas nas fibras nervosas da pele, mas também neste órgão sensível à dor recentemente descoberto’, afirmou Patrik Ernfors, professor do departamento de bioquímica e biofísica médica do Instituto Karolinska e autor principal do estudo.”

Artigo publicado em Público, 16 de agosto de 2019

Investigação financiada pelo Facebook leu actividade cerebral

Em 2017, Mark Zuckerberg anunciou que o Facebook estava a trabalhar em tecnologia para um dia permitir às pessoas escreverem através do pensamento e interagirem com computadores. Dois anos depois, uma investigação científica financiada pela empresa foi capaz de descodificar actividade cerebral, associando-a a palavras e frases. (…)

O trabalho foi agora detalhado num artigo na revista científica Nature Communications, no qual os resultados são descritos como um passo para a criação de sistemas capazes de ajudar pessoas que perderam a fala devido a lesões ou doenças neurológicas.

Artigo escrito por João Pedro Pereira, em Público, 31 de julho de 2019

Scanning your eyes for Alzheimer's

Current tests to diagnose Alzheimer’s disease (AD) are expensive, often invasive, and catch the disease only after symptoms have emerged. These tests include cognitive evaluations, such as memorization exercises; neuroimaging via costly PET and MRI scans; and measuring levels of Alzheimer’s associated proteins, amyloid beta and tau, in the cerebral spinal fluid.

In contrast to those existing options, the ADDF winners want to make tests that are less expensive, portable, and detect AD far earlier in life.

At the University of Edinburgh in Scotland, Tom MacGillivray received $488,997 to develop a comprehensive eye scan system analyzing multiple biomarkers in the eye to detect brain degeneration. “We can look inside the human body through the natural window of the retina,” he told IEEE Spectrum.

Artigo escrito por Megan Scudellari, em IEEE SPECTRUM, 6 de junho de 2019

Leve “batida” eléctrica ajudou a recuperar a memória que se perde com a idade

Investigadores conseguiram reverter o declínio da memória relacionado com a idade através de fracos estímulos eléctricos sincronizados em determinadas regiões do cérebro.

Uma equipa de investigadores conseguiu reverter o declínio da memória relacionado com a idade através de uma estimulação das áreas temporais e pré-frontais do cérebro num ritmo específico, segundo um estudo publicado esta semana na revista Nature Neuroscience.

Artigo escrito por Andrea Cunha Freitas, em Público, 8 de abril de 2019

Saúde

Innovative Engineering Solutions Contribute to COVID-19 Medical Protection

Para lutar contra o COVID-19, muitas organizações têm produzido soluções inovadoras que contribuem para a proteção dos que lidam diariamente com pessoas infetadas. Duas dessas soluções são o MAXAIR Controlled Air Purifying Respirator (CAPR) e o Disposable Face Shields.

“When the COVID-19 pandemic broke out, Culpepper and his colleagues at MIT began participating in brainstorming sessions on Zoom, working through ways they could apply their expertise and contribute solutions. After brainstorming and prototyping, Culpepper and his team at Project Manus designed a face shield that could be rapidly produced at a scale large enough to meet the growing demand. They landed on a flat design that people could quickly fold into a three-dimensional structure when the shield was ready for use. Their design also includes extra protection, with flaps that fold under the neck and over the forehead.”

Artigo escrito por Bill Lydon, 29 de maio de 2020

Dementia gene raises risk of severe COVID-19

Investigadores da University of Exeter Medical School e da University of Connecticut School of Medicine realizaram um estudo em larga escala cujo resultados suportam a ideia de que pessoas com um gene específico relacionado com demência têm uma alta probabilidade de serem infetadas com COVID-19. O facto mais alarmante é que este grupo de indivíduos não está declarado como grupo de risco.

“Researchers at the University of Exeter Medical School and the University of Connecticut School of Medicine analysed data from the UK Biobank, and found high risk of severe COVID-19 infection among European ancestry participants who carry two faulty copies of the APOE gene (termed e4e4). One in 36 people of European ancestry have two faulty copies of this gene, and this is known to increase risks of Alzheimer’s disease up to 14-fold* and also increases risks of heart disease.”

Artigo publicado em Neuroscience News, 26 de maio de 2020

3D brain-like tissue model links Alzheimer’s disease with herpes

A descoberta de novas formas de tratamento de doenças degenerativas constitui uma prioridade para as ciências médicas. Um dos impasses para o desenvolvimento da tecnologia de combate a estas doenças é o desconhecimento da sua origem. O estabelecimento de relações entre agentes patogénicos e estas condições médicas torna-se assim imperativo para a sua resolução. Investigadores acreditam ter encontrado uma relação entre a infeção pelo vírus HSV-1 (vírus do Herpes) e o aparecimento da doença de Alzheimer.

“Engineers and scientists led by Tufts University used a three-dimensional (3D) human tissue culture model mimicking the components and conditions in the brain to demonstrate a possible causal relationship between sporadic Alzheimer’s disease and herpes simplex virus I infection (HSV-1). Reported today in Science Advances, the model will allow for further studies into the causes and possible treatments of this devastating neurodegenerative condition.”

Artigo escrito por Dana Cairns, Tufts University, 6 de maio de 2020

Monitoring COVID-19 from hospital to home: First wearable device continuously tracks key symptoms

“Researchers at Northwestern University and Shirley Ryan AbilityLab in Chicago have developed a novel wearable device and are creating a set of data algorithms specifically tailored to catch early signs and symptoms associated with COVID-19 and to monitor patients as the illness progresses.”

Artigo escrito por Amanda Morris, Northwestern University, 5 de maio de 2020

Humanos conseguem regenerar cartilagens (quase) como as salamandras

““Os humanos não conseguem regenerar as pernas e os braços, mas parecem ter ainda alguma resposta à reparação natural, tal como as salamandras”, resume Virginia Byers Kraus. A equipa espera assim que este estudo contribua para o desenvolvimento do tratamento da artrite.
(…)
Agora, a equipa de Virginia Byers Kraus testará os micro-ARN regenerativos em animais com osteoartrite. “Estas experiências poderão levar-nos a aprender mais sobre o que falta aos humanos e o que têm as salamandras. Talvez a regeneração de membros humanos seja possível um dia.””

Artigo escrito por Teresa Sofia Serafim, em Público, 16 de outubro de 2019

Biomedical Engineering Research Looks to Catch Tumors Earlier

Two biomedical engineering researchers are studying whether metabolic changes in tissue could give clues to where tumors might form.

The research focuses on lung cancer, which is typically not identified until late stages. Rajaram will investigate the “field effect,” a phenomenon that suggests studying seemingly-normal tissue around a tumor might reveal underlying genetic changes that indicate whether another tumor could form.

Researchers will be using multiphoton microscopy, an advanced imaging technique used on living tissue, to examine three types of tissue: Normal tissue, tumor-adjacent tissue that appears normal, and tissue from a tumor. The goal is to understand how tumor-adjacent normal tissue might be different from truly normal tissue.

Artigo escrito por University of Arkansas, 7 de outubro de 2019

A saúde de amanhã

Jan-Philipp Beck é CEO da EIT Health – uma rede que liga alguns dos melhores agentes de inovação em saúde, apoiada pela UE, com o objetivo de fornecer novas soluções que permitam aos cidadãos viver vidas mais longas e saudáveis.

Com o aumento das doenças crónicas e da multimorbilidade, é recorrendo à tecnologia e à partilha de conhecimento entre fronteiras que a EIT Health procura soluções mais eficientes para ir além das abordagens convencionais de tratamento, prevenção e estilos de vida saudáveis. Em entrevista, Jan-Philipp Beck explica por que acredita que a ideia de um sistema de saúde europeu único não estará para breve e como a inovação tecnológica pode mudar significativamente a forma como as organizações, os profissionais de saúde e os próprios pacientes gerem a sua saúde.

Artigo publicado em Diário de Notícias, 9 de setembro de 2019

Biomarcador assinala quistos de alto risco para cancro no pâncreas

Uma equipa de investigadores da Escola de Medicina da Universidade de Washington, nos EUA, identificou um biomarcador em quistos pancreáticos que poderá servir para distinguir os casos mais preocupantes e que podem evoluir para cancro das situações aparentemente benignas. A descoberta poderá ser útil para a decisão clínica de avançar para uma complexa e arriscada cirurgia de remoção do quisto. De acordo com os autores do artigo publicado esta quarta-feira na revista Gastroenterology, este biomarcador garantirá cerca de 95% de precisão, enquanto as actuais orientações aprovadas pelos especialistas asseguram apenas 74%.

Artigo escrito por Andrea Cunha Freitas, em Público, 5 de junho de 2019

Tecnologia

Caltech’s Brain-Controlled Exoskeleton Will Help Paraplegics Walk

A maior parte das pessoas consegue mover-se para a frente, sem cair, a partir de primeiro ano de vida, mas foram preciso décadas para os robots conseguirem andar podendo ajudar pessoas. Mas e se os robots pudessem auxiliar pessoas com lesões na medula espinal a andar através dum exoesqueleto controlado pelo cérebro?
“The RoAMS initiative will attempt to use this technology to exploit the user’s own nerves and muscles to assist with movement and control of the exoskeleton—even for patients with complete paraplegia.”

Artigo por Evan Ackerman, publicado em IEEE Spectrum, 6 de janeiro de 2020

Making "Smart" Cells Smarter

University of Maryland researchers developed a technique to drive teams of bacteria to work together autonomously.

By tapping into the world of metabolic engineering, researchers have also developed techniques to create “smart” bacteria capable of carrying out a multitude of functions that impact processes involved in drug delivery, digestion, and even water decontamination.

Artigo publicado em IEEE Spectrum, 18 de setembro de 2019

Startup uses virtual reality to help seniors re-engage with the world

“Hayes had enrolled in MIT’s Sloan School of Management with the idea of helping older adults overcome depression and isolation through the immersive world of virtual reality. Now he needed to test his idea.
Hayes turned on a virtual reality experience featuring a three-dimensional painting by Vincent Van Gogh and a classical piano playing in the background. Nervously, he placed the headset on the man. What happened next stunned everyone in the room.”

Artigo escrito por Zach Winn, em MIT News Office, 12 de setembro de 2019

Magellan Health uses smartphone-based AI tech to help Hep C patients

Non-adherence is one of the factors contributing to non-optimized medication use – the latter a term that describes all the reasons an individual doesn’t take medications including costs, lack of ability to pick up the prescription and many others. In order to better understand this, one has to look at the lifecycle of treatment to see where non-adherence takes place.

For that point where technology can step in, Magellan Health selected health IT from vendor AiCure. AiCure uses an artificial intelligence platform to see, hear and understand how people respond to treatment through a patient’s smartphone. This technology captures and analyzes behavioral data – video and audio patient information that shows how people respond to medical conditions and treatment.

Artigo escrito por Bill Siwicki, em Healthcare IT News, 12 de agosto de 2019

An artificial nervous system can detect touches more than 1,000 times faster than the human sensory nervous system

“The human sensory nervous system is extremely efficient (…) and very robust to damage. If we can mimic how our biological system works and make it even better, we can bring about tremendous advancements in the field of robotics where electronic skins are predominantly applied.” explained Asst Prof Tee, who has been working on electronic skin technologies for over a decade.

“ACES can be easily paired with any kind of sensor skin layers, for example, those designed to sense temperatures and humidity” added Prof Tee. (…) For instance, pairing ACES with the transparent, self-healing and water-resistant sensor skin layer also recently developed by Asst Prof Tee’s team, creates an electronic skin that can self-repair, like the human skin. This type of electronic skin can be used to develop more realistic prosthetic limbs that will help disabled individuals restore their sense of touch.

Artigo escrito por  Innovation Toronto, 21 de julho de 2019

Machine learning algorithms that combine clinical and molecular data are the “wave of the future,” experts say

Lennon, Wolfgang, and others set out to build a tool to sift through patient information in the hopes of identifying patterns to distinguish low-risk from high-risk cysts. To do so, they gathered data from hundreds of patients at Hopkins and 15 medical centers around the world who were diagnosed with a cyst and then underwent surgery to have it removed. After surgery, each cyst was examined and classified as having either no risk, a small risk, or a high risk of progressing to cancer.

Artigo escrito por Megan Scudellari, em IEEE Spectrum, 17 de julho de 2019

Device performs robot and laser assisted cutting of bone

Cyrill Bätscher, CEO of AOT, said: “We are thrilled to have reached first-in-man clinical use of Carlo. The device allows contactless robotic surgery for the first time, which is made possible by our laser technology. From the initial phase of robotic surgery in the 1990s, we have learned that haptics was playing a crucial role with regards to patient safety. We anticipate significant clinical interest for this innovative platform once cleared for commercial distribution in the upcoming months.”

The device provides an approach to automatically and accurately perform osteotomies according to pre-planned cut lines via cold photoablation and a digital workflow. The goal of the current first-in-man study is to demonstrate the performance and safety of Carlo in a clinical context. The three hospitals participating in the study are the University Hospital Basel, the Kantonsspital Aarau, and the Vienna General Hospital (AKH Wien).

Artigo escrito por Med-Technews, 17 de julho de 2019

At the Heart of Innovation | CMU researchers solve hard problem of 3D printing soft tissue

“What we’ve shown is that we can print pieces of the heart out of cells and collagen into parts that truly function, like a heart valve or a small beating ventricle,” said Adam Feinberg, a professor of biomedical engineering (BME) and materials science & engineering, whose lab performed this work. “By using MRI data of a human heart, we were able to accurately reproduce patient-specific anatomical structure and 3D bioprint collagen and human heart cells.” (…)


This method is truly exciting for the field of 3D bioprinting because it allows collagen scaffolds to be printed at the large scale of human organs.

Artigo escrito por Emily Durham, em Carnegie Mellon University, 1 de agosto de 2019