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Ellen Roche

Ellen Roche es una ingeniera biomédica irlandesa y profesora asociada en el Departamento de Ingeniería Mecánica y el Instituto de Ingeniería Médica y Ciencia del MIT . [1] Ha contribuido a la prevención de la insuficiencia cardíaca con sus inventos, el Dispositivo de Asistencia Ventricular de Harvard (HarVAD), [2] un dispositivo de manga robótica suave [3] que rodea el corazón, apretándolo y retorciéndolo para mantener la funcionalidad del corazón, [4] y Therepi, [5] un reservorio que se adhiere directamente al tejido cardíaco dañado.

Vida temprana y educación

Originariamente de Salthill, [6] Condado de Galway , Ellen Roche estaba "dividida entre estudiar ingeniería y medicina" después de dejar la escuela secundaria, por lo que se inscribió en un programa de ingeniería biomédica en la Universidad Nacional de Irlanda Galway (NUIG). [7] En su tercer año en la universidad, Roche se inscribió en un programa de orientación exportadora de posgrado en Mednova Ltd, y después de pasar seis meses en la oficina de Mednova en Galway, se transfirió a Abbott Vascular en Redwood City, California , debido a su adquisición de Mednova, [8] donde trabajó durante casi cuatro años. [9] Luego trabajó en Medtronic, Galway, como ingeniera de investigación y desarrollo . [10] Trabajó en el desarrollo de una válvula aórtica de reemplazo que se utilizó en humanos durante su tiempo en Medtronic. [11] [12] En 2004, Roche se graduó de la NUI Galway con una licenciatura en Ingeniería Biomédica.

En 2010 completó una maestría en bioingeniería en Trinity College Dublin. En agosto de 2011, Roche fue una de las dos receptoras irlandesas del Premio Fulbright International Science and Technology PhD Award, que le otorgó fondos para realizar un doctorado en ingeniería biomédica en la Facultad de Medicina de Harvard . [13] Allí conoció a David Mooney, profesor de bioingeniería, y a Conor Walsh, profesor de ingeniería y ciencias aplicadas . Bajo la guía de Mooney en el Laboratorio Mooney y de Walsh en el Laboratorio de Biodiseño de Harvard, [14] [15] realizó una investigación sobre el diseño, modelado, experimentación y evaluación preclínica de un dispositivo robótico blando que ayuda a los pacientes con insuficiencia cardíaca. [16] [17]

Roche regresó a NUIG como investigadora postdoctoral con Peter McHugh, donde utilizó métodos computacionales ( análisis de elementos finitos ) para analizar la cinética de liberación de fármacos desde dispositivos implantables. [18]

Carrera

Roche es actualmente profesora de Desarrollo Profesional de la Fundación WM Keck en el Instituto de Ingeniería Médica y Ciencia y en el Departamento de Ingeniería Mecánica del Instituto Tecnológico de Massachusetts , donde dirige el Laboratorio de Diseño y Desarrollo de Tecnología Terapéutica. [19]

Dispositivos médicos

Universidad de Harvard

Los miembros de Harvard Biodesign, Roche, Walsh y Mooney, colaboraron para crear una funda robótica blanda que asiste mecánicamente al corazón en el bombeo, llamada Dispositivo de Asistencia Ventricular de Harvard (HarVAD). La funda está hecha de silicona con un espesor total de 16 mm, [20] y está recubierta de actuadores que forman anillos alrededor de la funda y una espiral helicoidal de arriba a abajo. Estos anillos mecánicos son tubos que se inflan y contraen cuando se llenan con aire presurizado. [21] Esto permite que la funda se tuerza y ​​comprima mecánicamente, sincronizándose con un corazón que late, aumentando las funciones cardiovasculares debilitadas por la insuficiencia cardíaca utilizando un enfoque biomimético en lugar de asumir por completo su función. [22] [23] La funda no entra en contacto directo con la sangre, [24] lo que reduce el riesgo de coagulación y elimina la necesidad de que un paciente tome medicamentos anticoagulantes potencialmente peligrosos . [25]

Tejido Sil

Roche y su equipo desarrollaron un miocardio robótico (el tejido muscular externo del corazón) y lo envolvieron alrededor del corazón interno de un cerdo como si fuera un "envoltorio de burbujas" utilizando un adhesivo de silicona para tejidos que ellos mismos diseñaron y que llamaron TissueSil. [26] Con una mayor ingeniería de tejidos, Roche cree que podrían existir corazones híbridos biorobóticos utilizados como corazones artificiales que podrían combatir las competitivas listas globales de trasplantes de corazón . [27]

Terapias

Roche también desarrolló un dispositivo llamado 'Therepi' que se adhiere directamente a un corazón dañado y actúa como un reservorio para medicamentos o células que se puede rellenar varias veces desde un puerto debajo de la piel. [28] Therepi permite administrar medicamentos mediante terapias localizadas y no invasivas tantas veces como sea necesario. [29] El reservorio del dispositivo se puede implantar en el corazón en un solo procedimiento quirúrgico, lo que minimiza la cantidad de cirugías necesarias. [30] [31] [32]

Cinta médica de doble cara

En 2019, Roche fue nombrado autor de la invención de una cinta adhesiva seca de doble cara que se puede utilizar para la adhesión de tejidos y dispositivos húmedos. [33] La cinta se puede utilizar en cirugía para unir superficies húmedas en cuestión de segundos para curar heridas o implantar dispositivos médicos. [34] En pruebas con ratas y cerdos, la cinta se utilizó para volver a unir pulmones e intestinos en 5 segundos. [35]

Vocero

En 2017, Roche habló en Inspirefest [36] sobre el tema de la robótica blanda, en particular su trabajo sobre una manga robótica blanda que podría ayudar a los corazones enfermos a seguir bombeando. [37] En 2018, Roche dio el discurso de apertura en Impact, [38] una conferencia de tecnología en Cracovia, donde habló sobre la robótica blanda. [39]

Honores y premios

Referencias

  1. ^ "Premios del primer trimestre de 2019 de la Escuela de Ingeniería | Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT". meche.mit.edu . Consultado el 14 de febrero de 2020 .
  2. ^ Shaw, Jonathan (18 de enero de 2017). "Una solución robótica para la insuficiencia cardíaca". Harvard Magazine . Consultado el 15 de febrero de 2020 .
  3. ^ Payne, Christopher J.; Wamala, Isaac; Abah, Colette; Thalhofer, Thomas; Saeed, Mossab; Bautista-Salinas, Daniel; Horvath, Markus A.; Vasilyev, Nikolay V.; Roche, Ellen T.; Pigula, Frank A.; Walsh, Conor J. (30 de mayo de 2017). "Un dispositivo robótico blando extracardíaco implantable para el corazón enfermo: acoplamiento mecánico y sincronización". Robótica blanda . 4 (3): 241–250. doi :10.1089/soro.2016.0076. ISSN  2169-5172. PMID  29182083.
  4. ^ "La manga cardíaca ayuda al corazón a bombear sangre: entrevista con Ellen Roche de Harvard |". Medgadget . 24 de marzo de 2017 . Consultado el 15 de febrero de 2020 .
  5. ^ Whyte, William; Roche, Ellen T.; Varela, Claudia E.; Mendez, Keegan; Islam, Shahrin; O'Neill, Hugh; Weafer, Fiona; Shirazi, Reyhaneh Neghabat; Weaver, James C.; Vasilyev, Nikolay V.; McHugh, Peter E. (junio de 2018). "Liberación sostenida de terapia cardíaca dirigida con un reservorio epicárdico implantado reabastecible". Ingeniería Biomédica de la Naturaleza . 2 (6): 416–428. doi :10.1038/s41551-018-0247-5. ISSN  2157-846X. PMID  31011199. S2CID  47020849.
  6. ^ Ahlstrom, Dick. "Un bioingeniero de Galway diseña una bomba para ayudar a combatir la insuficiencia cardíaca". The Irish Times . Consultado el 14 de febrero de 2020 .
  7. ^ O'Riordan, David (15 de enero de 2019). «Cómo Ellen Roche de Galway combina la medicina y la ingeniería mecánica». Engineers Journal . Consultado el 14 de febrero de 2020 .
  8. ^ "Abbott Laboratories firma un acuerdo con MedNova y Rubicon Medical para productos vasculares". www.chemeurope.com . Consultado el 15 de febrero de 2020 .
  9. ^ "Perfiles de mujeres graduadas en ingeniería - NUI Galway" www.nuigalway.ie . Consultado el 15 de febrero de 2020 .
  10. ^ O'Riordan, David (15 de enero de 2019). "Cómo Ellen Roche de Galway combina la medicina y la ingeniería mecánica". Engineers Journal . Consultado el 15 de febrero de 2020 .
  11. ^ Medtronic. «Válvula cardíaca aórtica transcatéter». www.medtronic.com . Consultado el 15 de febrero de 2020 .
  12. ^ "Combinando medicina e ingeniería mecánica". MIT News . Consultado el 15 de febrero de 2020 .
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