La primera vez que un médico necesitó un instrumento, pero no tenía tiempo de pedirlo a Chicago, nació en Mayo Clinic la División de Ingeniería. A partir de la Tienda de Instrumentos de 1915, la División de Ingeniería se ha transformado en un grupo compuesto por 67 personas que ayudan a Mayo Clinic a hacer tangible el siguiente invento brillante en la medicina. Este grupo de ingenieros, programadores, constructores, artesanos y obreros ha fabricado de todo, desde vasos hechos a la medida, sistemas de comunicación, diamantes y medios para rastrear y almacenar rápidamente las muestras tisulares de los pacientes, hasta modelos quirúrgicos tridimensionales e instrumental. Es decir, convierten en realidad las ideas de los científicos y de los médicos de Mayo Cilnic.

En una ocasión, incluso construyeron un medio para contar moscas de la fruta.

Lea más sobre cómo el cómputo de las moscas de la fruta puede ayudar a tratar o prevenir el daño nervioso inducido por la quimioterapia: Las moscas de la fruta están a la altura de las circunstancias.

Es fácil imaginar que este fue un trabajo único… aunque, en realidad, todos los proyectos lo son. Algunas veces, se trata de medir neurotransmisores con electrodos de diamante hechos a medida y, en otras ocasiones, hay que ayudar a los investigadores a contar moscas de la fruta para que puedan estudiar los daños nerviosos. Mark Wehde, director de la sección de ingeniería, explica que cuando un proyecto llega, se evalúa una variedad de factores y si están de acuerdo en que el proyecto es factible, entonces se forma el equipo. En este caso en particular, el equipo estuvo compuesto por: Josh Boesche como ingieniero experto, Nicholas Giorno como ingeniero de desarrollo y soporte, Steve Nowakowski como ingeniero principal II y Matt Hainy como ingeniero experto.

Josh Boesche, Mark Wehde, Nicholas Giorno y Matt Hainy

Josh explica cómo empezaron: “Jewel (Podratz) nos invitó al laboratorio y nos mostó cómo ponían un montón de moscas dentro de un tubo de ensayo, lo golpeaban con suavidad manualmente contra la mesa y luego medían el tiempo”.

Nick lo interrumpe y añade: “Vimos a alguien hacerlo y fue…”

“Alucinante”, dicen ambos al unísono.

Josh continúa con el relato: “Ella nos dijo que tenía que hacerlo con estos 10 tubos de ensayo y luego contar las moscas, así que le pregunté cómo las contaba”.

En este punto, Nick acota lo siguiente: “Es que siempre están en movimiento, ¡no se quedan quietas! Eran muchas horas de trabajo para un solo ensayo, o sea, para 10 tubos —añade con cara de sorpresa— y eso le llevaba casi todo el día, pues era prácticamente un trabajo a tiempo completo”.

Imagine lo que es contar todas estas moscas que se mueven tan rápido.

Con la ayuda de Jewel, el equipo definió lo que se necesitaba y se puso a trabajar.

“Puede parecer algo simple, pero intervienen muchas cosas para que esto funcione bien siempre”, afirma Matt. Lo que básicamente se requería era un soporte para los 10 tubos de ensayo, algo que los golpease con una fuerza constante, luz para permitir que una cámara tomara fotos, un programa de software para entender los datos de las fotos y una manera en la que Jewel Podratz pudiese ver y recolectar los datos.

Josh se encargó del software, de la interfaz de usuario y de la comunicación a la placa del hardware. Nick fue el tecnólogo principal a cargo del modelo del sistema y del proceso. Matt, por su parte, se responsabilizó del empaquetamiento y del diseño del aparato, así como de los dibujos.

“Los tres nos reuníamos a diario con el director del proyecto —recuerda Nick— y una vez por semana, Jewel venía para hablar de lo que estábamos haciendo. Ella lo probaba y luego nos daba su opinión”.

Este diagrama muestra la conexión entre todos y cada uno de los componentes del sistema.

La iluminación, en particular, requerió bastante de ingeniería y muchas consultas.

“Probamos con muchísimas iteraciones, diferentes formas, distintos grados de luminosidad y varios ángulos. Vimos que con nuestra idea original, se iluminaba el centro del tubo del ensayo, pero la parte delantera y el fondo quedaban en la oscuridad”, afirma Josh.

Matt aporta que “la sombra en la parte delantera causaba problemas, así que añadimos una luz en esa zona, además de luces led en la parte superior y en el fondo, anguladas hacia los tubos de ensayo”. Josh añade que en la versión final del modelo, parecían “las luces de un escenario”, pero eso permitía que la cámara capture imágenes exactas de las moscas de la fruta desde cualquier ángulo. Sabían que eran exactas porque probaron el modelo.

La iluminación resultó un tema complicado para los ingenieros

“No sabíamos nada acerca de la Drosophila, de las moscas de la fruta ni de todo aquello”, confiesa Matt.

“Fue como hacer un curso intensivo. Las moscas de la fruta tienen muchos tonos y tamaños distintos y, al final, el tamaño fue realmente importante, pues necesitábamos saberlo para preparar el software”, continúa Nick.

A fin de probar la cámara y el algoritmo para el cómputo de las moscas, Matt creó unos tubos de ensayo para calibración que mostraban los diferentes lugares en los que las moscas de la fruta podían terminar: por ejemplo, todas en el fondo, algunas en el medio o una detrás de otra.

 Estos son los tubos de ensayo con semillas de anís

 Esto es lo que cuenta la computadora.

Josh muestra una imagen de los tubos de ensayo para calibración y dice: “Aquí se puede ver que no son realmente moscas. Matt usó cinta adhesiva transparente y semillas… semillas de anís (según Matt mismo aclara), igual a las que se usa en cocina, porque eran lo más cercano al tamaño de las moscas”.

 “Alcanzamos una exactitud de 0 a 1 para las moscas y a Jewel, eso le pareció aceptable”, concluye Josh.

— Sara Tiner, abril de 2019