Figura 1 El glaucoma es una de las principales causas de ceguera en el mundo. El principal factor de riesgo del glaucoma es la presión intraocular elevada (PIO), y el único tratamiento para los pacientes con glaucoma es reducir la PIO.
La presión intraocular se regula mediante el equilibrio entre la secreción de humor acuoso (HA) y su flujo a través de la vía de drenaje convencional, que comprende la resistencia de la malla trabecular y el canal de Schlemm, un vaso que rodea la parte anterior del ojo (véase la Figura 1). El aumento de la resistencia de esta vía de drenaje convencional es en gran medida responsable del aumento de la PIO que se observa en los pacientes con glaucoma.
La investigación se centra ahora en el desarrollo de tratamientos que se dirijan a la causa fundamental del aumento de la resistencia en la vía de drenaje convencional, que se caracteriza por la facilidad de drenaje (el recíproco de la resistencia). Para ello es requerido poder medir el flujo y la presión durante la perfusión ocular. El tejido ocular es demasiado complejo para imitarlo con precisión con métodos in vitro (por ejemplo, órganos en un chip). En esta investigación se utilizan ojos de ratón, que son anatómicamente similares a los ojos humanos. Sin embargo, su pequeño tamaño requiere una precisión de medición extremadamente alta. El uso de tejido animal para la investigación hace que sea fundamental optimizar las mediciones para maximizar la información extraída.
Se ha demostrado que los métodos de medición convencionales introducen errores considerables en la estimación de la facilidad de drenaje (hasta un error superior al 250 %). Además, los métodos de medición existentes distaban mucho de ser robustos, una dificultad agravada por el hecho de que los usuarios de estos sistemas son expertos en biología, farmacología y fisiología, pero no suelen ser ingenieros.
Para superar estos problemas, el sistema iPerfusion TM, diseñado por el Dr. Joseph M. Sherwood, Facultad de Ingeniería, Departamento de Bioingeniería del Imperial College de Londres, ofrece un nuevo enfoque para medir y analizar la facilidad de flujo de salida. Este sistema utiliza un depósito de presión hidrostática automatizado para controlar la presión y un medidor de flujo térmico para medir el caudal.
Productos utilizados
Omega PXM409: Transductor de presión diferencial húmedo-húmedo de alta precisión con calibración trazable NIST de 5 puntos que proporciona alta estabilidad, baja deriva y un rendimiento térmico superior en un amplio rango de temperatura de compensación. Este transductor de presión es resistente, con contención secundaria y construcción de acero inoxidable soldado, y se puede personalizar. La alta precisión y estabilidad de este sensor es fundamental para las mediciones precisas que requiere iPerfusion.
Omega TXDIN1620: El TXDIN1620, un transmisor de temperatura de nueva generación montado en carril DIN, está diseñado para aceptar las entradas de sensores de temperatura y procesos más comunes y proporcionar a los usuarios una señal de salida estándar de dos hilos de 4 a 20 mA. En esta aplicación, el TX DIN se utilizó para convertir la señal RTD en una salida de 0-10 V.
Calentadores de banda para boquillas Omega:
RTD de la serie SA2 de Omega: Estos sensores de temperatura de resistencia de platino (RTD) están disponibles en dos estilos de montaje diferentes para superficies planas o curvas con un rango de temperatura de -30 a 150 ºC. Los RTD son autoadhesivos para facilitar el montaje y acelerar los tiempos de respuesta.
Cómo funciona
- El hardware de la aplicación iPerfusion consta de cuatro componentes principales: un sensor de flujo térmico, un transductor de presión diferencial, un depósito accionado y un baño salino mecanizado a medida calentado con un calentador de boquilla con retroalimentación de control PID desde un sensor de temperatura RTD de Montaje en superficie.
- Para controlar la presión aplicada al sistema, se llena un depósito de 10 ml con agua y se acopla a un actuador lineal montado verticalmente con un tamaño de paso de 1,25 μm.
- El fluido pasa del depósito accionado a través del sensor de flujo (Sensirion SLG150), que tiene dos elementos sensores de temperatura unidos a ambos lados de un elemento calefactor, a partir de los cuales se puede calcular el caudal con una precisión superior a 10 nl/min.
- La diferencia de presión a lo largo de la vía de salida, que es la presión dentro del ojo menos la presión en el baño, se mide utilizando un transductor de presión diferencial húmedo-húmedo personalizado (Omega PX409).
- Para controlar la vía de flujo y permitir el cambio entre las configuraciones requeridas para la Calibración del sensor y la validación del sistema, este utiliza colectores manuales.
- El ojo del ratón se sumerge completamente en un volumen relativamente grande de solución salina tamponada con fosfato, que se regula a 35 ± 0,5 °C utilizando el calentador de boquilla.
- La temperatura del baño se mide con un sensor de temperatura (Omega SA2C SA2F-RTD). Se utiliza el TXDIN 1620 para convertir la señal del RTD en una salida de tensión.
- Se utilizan software y hardware electrónico personalizados para controlar y medir los parámetros de interés, lo que proporciona un procedimiento automatizado por pasos para adquirir la relación flujo-presión de un ojo determinado, a partir de la cual se puede calcular la facilidad de drenaje.
- Se proporcionan dos sistemas espejados, de modo que un ojo puede actuar como control, mientras que la condición experimental se aplica al ojo contralateral.
Los resultados
El sistema iPerfusion proporciona un aumento revolucionario en precisión, robustez y velocidad en comparación con otros métodos de medición convencionales. Como resultado, se ha convertido en la tecnología líder para medir la facilidad de drenaje en los ojos de ratones, lo cual es fundamental para numerosos proyectos de investigación novedosos sobre el glaucoma.
Aunque esta aplicación se centra en ojos de ratón enucleados, el sistema se puede utilizar para medir la facilidad de drenaje en cualquier especie y, con pequeñas modificaciones, se puede aplicar in vivo. El sistema se utiliza actualmente en 15 centros académicos y de investigación de todo el mundo, y se han publicado 21 artículos utilizando esta tecnología.
Consejo profesional
Omega ofrece la posibilidad de personalizar los transductores de presión para adaptarlos a las necesidades específicas de cada aplicación. Se puede personalizar la configuración en cuanto al tipo de material, el ajuste del proceso, el tipo de presión, la unidad de rango, la salida, la precisión, la terminación eléctrica, la longitud del cable, el rango de temperatura y mucho más.
DwyerOmega | Blog | ¿Qué es un manómetro?
Escrito por: Dan Schultz
Actualizado el: 30 de octubre de 2025
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Written by: Dan Schultz
Updated on: March 30, 2026