Autores
Jessica Contreras González
Estudiante de Ingeniería Biomédica, Universidad Anáhuac Veracruz, Campus Córdoba-Orizaba
Emily Sofía Lara Ponce
Estudiante de Ingeniería Biomédica, Universidad Anáhuac Veracruz, Campus Córdoba-Orizaba
Cecilia Luz Balderas-Vazquez
Coordinadora Académica de Ingeniería Biomédica, Universidad Anáhuac Veracruz, Campus Córdoba-Orizaba
Contacto: cecilia.balderas@anahuac.mx
La medicina contemporánea atraviesa una transformación sin precedentes impulsada por el avance de la ingeniería biomédica, un campo interdisciplinario que integra conocimientos de áreas diversas como la biología, la informática, la ingeniería y las ciencias de la salud. En ingeniería biomédica, se desarrollan diferentes procesos y productos que responden a diversos desafíos en medicina y salud, integrando conocimientos biológicos y médicos con principios y prácticas técnicas. Este enfoque ha permitido el desarrollo de tecnologías innovadoras que no sólo mejoran la precisión diagnóstica y terapéutica, sino que también están redefiniendo el paradigma de la atención médica hacia modelos preventivos, personalizados y centrados en el paciente [1].
En el actual panorama sanitario, caracterizado por el aumento de enfermedades crónicas, el envejecimiento poblacional y la presión para tener sistemas de salud más eficientes, es imprescindible la incorporación de tecnologías avanzadas en la práctica clínica. En este contexto, resaltan las innovaciones como la bioimpresión 3D, la nanotecnología e inteligencia artificial aplicada a la medicina, así como los dispositivos de monitoreo continuo para un seguimiento fuera del entorno clínico [2]. En conjunto, estas ingeniosas contribuciones de la ingeniería biomédica marcan una transición hacia un paradigma en salud donde la prevención y la personalización ocupan un lugar central en la práctica médica contemporánea (Figura 1).
Bioimpresión 3D: construyendo tejidos y órganos
La bioimpresión 3D representa uno de los avances más disruptivos en medicina regenerativa donde se busca reparar, reemplazar o regenerar células, tejidos y órganos dañados o enfermos. ¿Te has imaginado alguna vez que el dibujo de un órgano en nuestra computadora se convierta en estructura real, física y con función biológica? Pues esto es posible gracias a la bioimpresión 3D, esta tecnología permite la fabricación de tejidos biológicos mediante el acomodo capa por capa de un material llamado biotintas, compuestas por células vivas y biomateriales. Su aplicación ha permitido la creación de estructuras como piel, cartílago y tejidos vasculares, con potencial para el desarrollo de órganos funcionales [2].
Más allá de pensar sólo en trasplantes, que, si bien es una necesidad en salud pública, la bioimpresión pone sobre la mesa valiosas herramientas para la investigación biomédica, el modelado de la fisiología humana, la evaluación de nuevos fármacos y la reducción de modelos animales, generando propuestas éticas y sustentables.
Nanotecnología y sistemas inteligentes de liberación de fármacos
La nanotecnología ha revolucionado la forma de administrar los medicamentos mediante el desarrollo de sistemas de liberación controlada de mayor eficacia y seguridad, sin embargo, este gran logro depende de pequeños elementos que se conocen como nanopartículas. Las nanopartículas son estructuras muy pequeñas, en el rango nanométrico de 1 a 100 nm, que poseen excepcionales propiedades ópticas, magnéticas y eléctricas. Las nanopartículas pueden diseñarse para el desarrollo de materiales y dispositivos para la reparación y regeneración de tejidos, como andamios para tejido óseo y nanomateriales para la liberación controlada de fármacos [3].
En oncología, por ejemplo, estos sistemas permiten concentrar agentes terapéuticos en células tumorales mejorando así, la eficacia anticancerígena de fármacos combinados durante la quimioterapia o la radioterapia. Estos avances se alinean con los principios de la medicina personalizada, al permitir adaptar terapias a las características del paciente y de la enfermedad.
Más allá del ojo humano: IA en la medicina predictiva
La incorporación de la inteligencia artificial (IA) en la medicina, sin duda ha transformado la manera en que se procesan e interpretan los datos clínicos. Si bien la preparación de los profesionales de salud es extraordinaria, el reconocer los patrones patológicos en etapas tempranas a veces puede ser imperceptibles para el ojo humano. Así la ingeniería biomédica, integra algoritmos de aprendizaje automático, que son capaces de analizar grandes volúmenes de información provenientes de imágenes médicas, expedientes clínicos y datos genómicos para brindar una detección oportuna [4].
En el ámbito diagnóstico, la IA ha mostrado alta precisión en la detección temprana de enfermedades cardiovasculares, trastornos neurológicos y cáncer. Aunado a que mejora los métodos diagnósticos tradicionales, destaca su capacidad predictiva pues permite anticipar la aparición de enfermedades o estadios graves de la misma, favoreciendo el enfoque preventivo, optimizando la toma de decisiones clínicas y mejorando los resultados en salud.
Prótesis y órtesis
La ingeniería biomédica es una profesión que integra la creación y diseño de diversos bienes y sistemas biomédicos, como equipos de reemplazo corporal que permiten mejorar o recuperar la funcionalidad o movilidad de una extremidad. Las prótesis son dispositivos internos o externos que reemplazan una parte o función perdida del sistema musculoesquelético. Por su parte las órtesis son dispositivos externos que corrigen, sostienen o mejoran el movimiento de una parte del cuerpo, siendo generalmente temporales [1].
Una innovación adicional, son las prótesis biónicas que incorporan circuitos de control, inteligencia artificial y señales musculares para controlar movimientos de prótesis de miembros superiores e inferiores.
Robótica en rehabilitación
La robótica aplicada a la rehabilitación ha mejorado significativamente la calidad de la atención en pacientes con discapacidad motora. Diversos dispositivos se han desarrollado desde esta trinchera, como son los exoesqueletos y sistemas robóticos asistidos, que permiten realizar terapias intensivas, repetitivas y altamente controladas, favoreciendo la neuroplasticidad y la recuperación funcional [1,4]. Contribuyen, además, en ampliar el acceso a servicios de rehabilitación, especialmente en contextos con limitación de recursos humanos. Es decir, los profesionales en rehabilitación, pueden entrenar a robots como fieles aliados para el seguimiento a los pacientes.
Estos sistemas ofrecen ventajas adicionales, como la capacidad de registrar datos objetivos sobre el desempeño del paciente, lo que facilita el seguimiento del progreso y la personalización del tratamiento.
Tecnología vestible para monitoreo continuo
¿Te imaginas que tu reloj sepa cómo te sientes antes de saberlo tú? Sin duda, esto es un gran avance en la medicina preventiva. Los dispositivos vestibles o “wereables” han emergido como una herramienta inteligente clave en la medicina preventiva y el monitoreo de enfermedades crónicas. Un claro ejemplo son los relojes inteligentes, los sensores portátiles y los parches biomédicos que permiten medir en tiempo real qué le pasa a nuestro cuerpo (inclusive algunos de estos dispositivos también pueden ser implantados dentro del cuerpo) detectando diferentes variables fisiológicas como la temperatura, la frecuencia cardiaca, la tensión arterial, los pulsos cardíacos, el sueño o la actividad física [5]. La monitorización continua y el tratamiento de diversas enfermedades con tecnologías biomédicas y electrónicos portátiles se ha vuelto significativamente importante.
Estos dispositivos no sólo facilitan el seguimiento fuera del entorno hospitalario, sino que también promueven la participación activa del paciente en el cuidado de su salud; además, integración de éstos en una plataforma digital permite detectar anomalías de forma temprana para tener oportunas intervenciones para la salud.
Algunos desafíos hacia el futuro
A pesar de los avances, la implementación de estas tecnologías plantea importantes desafíos para la ingeniería biomédica, entre estos se encuentran, la necesidad de marcos regulatorios idóneos, la protección de datos personales y la interoperabilidad de sistema. El reto se hace complejo cuando añadimos el papel de la equidad en el acceso a estas innovaciones tecnológicas.
Así mismo, la formación de profesionales de la salud debe adaptarse a este nuevo entorno, incorporando competencias tanto digitales como interdisciplinarias. Este nuevo paradigma no solo se vislumbra por mejorar la eficacia de los tratamientos, sino también por redefinir la relación entre el paciente y el sistema sanitario, promoviendo una participación más activa y consciente para cuidar nuestra salud.
La colaboración entre ingenieros, médicos, científicos de datos y responsables de políticas públicas será clave para garantizar una integración efectiva de estas tecnologías en los sistemas de salud.
Conclusiones
La ingeniería biomédica está transformando profundamente la medicina, impulsando un cambio hacia modelos de atención más preventivos, personalizados y regenerativo, ampliando las fronteras de lo posible en el cuidado de la salud. Sin embargo, el verdadero impacto de la ingeniería biomédica y de sus innovaciones, dependerá de su implementación responsable, equitativa y basada en evidencia científica. En este sentido, la ingeniería biomédica no sólo representa una revolución tecnológica, sino también la oportunidad para repensar el futuro de la medicina y la importancia del trabajo interdisciplinar.
Referencias
[1] Hernández-Abril PA, Luque-Alcaraz AG, Iriqui-Razcón JL, Hernández-Téllez CN, Higuera-Valenzuela HJ. Importancia de la ingeniería biomédica en la actualidad. Salues Rev Cienc Salud. 2024;1(2):9–17. doi:10.5281/zenodo.10788025
[2] Javaida M, Haleema A, Pratap Singh A, Suman A. Sustaining healthcare systems through the concept of biomedical engineering: a study with recent and future potentials. Biomed Technol. 2023;39:4. doi:10.1016/j.bmt.2022.11.004
[3] Thamarai P, Karishma S, Kamalesh R, Shaji A, Saravanan A, Bibi S, et al. Current advancements in nanotechnology for stem cells. Int J Surg. 2024;110(12):7456–7476. doi:10.1097/JS9.0000000000002082
[4] Tripathi D, Hajra K, Mulukutla A, Shreshtha R, Maity D. Artificial intelligence in biomedical engineering and its influence on healthcare structure: current and future prospects. Bioengineering (Basel). 2025;12(2):163. doi:10.3390/bioengineering12020163
[5] Kouhalvandi L, Matekovits L, Peter I. Amplifiers in biomedical engineering: a review from application perspectives. Sensors (Basel). 2023;23(4):2277. doi:10.3390/s23042277
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