Laboratorio Biomédico en una Caja: Empoderando a Ingenieros en Países de Ingresos Bajos y Medios

En el contexto global, la falta de acceso a servicios de salud esenciales es una realidad particularmente crítica en los países de ingresos bajos y medios. Las barreras para recibir atención médica adecuada son múltiples, pero uno de los problemas más persistentes radica en el fallo y la obsolescencia de los equipos médicos. Muchos centros de salud en estas regiones enfrentan la dificultad de operar con tecnologías que no siempre están diseñadas para sus condiciones ambientales ni cuentan con un soporte técnico local que asegure su mantenimiento y funcionalidad a largo plazo. Con la intención de abordar estas problemáticas, un equipo del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), liderado por Nevan Hanumara, Leroy Sibanda y Anthony Pennes, desarrolló un innovador proyecto conocido como "Biomedical Lab in a Box" (Laboratorio Biomédico en una Caja). Esta iniciativa no solo brinda herramientas y conocimientos prácticos a estudiantes y profesionales de ingeniería biomédica en regiones como Kenia y Uganda, sino que además busca transformar la forma en que la tecnología médica se diseña, implementa y mantiene en contextos con limitaciones estructurales y técnicas.

El origen de esta iniciativa surgió al observar las llamadas “zonas de equipos descartados” o “cementerios de equipos” en hospitales de países con bajos recursos, donde maquinaria donada o importada quedaba rápidamente fuera de servicio debido a fallas técnicas o a la imposibilidad de acceder a repuestos y soporte adecuados. La mayoría de estos dispositivos están diseñados para hospitales en países desarrollados, con condiciones estables de energía, climatización y acceso a repuestos en tiempos breves. Sin embargo, en entornos marcados por cortes de energía frecuentes, altas temperaturas, humedad, polvo y uso continuo, el funcionamiento de estos equipos se ve seriamente comprometido. Reconociendo estas realidades, el equipo de MIT decidió modificar el paradigma tradicional y colocó en el centro del diseño y mantenimiento a los ingenieros biomédicos locales, quienes son los encargados de gestionar estas tecnologías en el terreno. Sin embargo, una de las dificultades que enfrentan estos profesionales es la carencia de formación práctica aplicada que complemente la teoría adquirida en sus universidades.

Como explica Leroy Sibanda, proveniente de Zimbabwe, existe una brecha significativa entre la educación teórica y la experiencia práctica necesaria para enfrentar los retos reales en el diseño y mantenimiento de sistemas médicos. Para cerrar esta brecha, el equipo desarrolló un curso basado en la asignatura de MIT 2.75/6.4861 (Diseño de Dispositivos Médicos), adaptado y simplificado para contextos con limitaciones técnicas. Junto con el curso, crearon un kit didáctico compacto que incluye componentes electrónicos, software y manuales prácticos diseñados para funcionar en entornos con acceso limitado a internet y recursos técnicos.

El kit consiste en una serie de equipos y piezas que permiten a los estudiantes construir y probar dispositivos biomédicos básicos, como detectores de pulso ópticos, tableros para electrocardiogramas de tres electrodos, y bombas de jeringa automáticas, entre otros. Este conjunto no solo contribuye a la comprensión profunda de los dispositivos médicos desde el diseño hasta la implementación, sino que también apoya el desarrollo de habilidades prácticas indispensables para solucionar problemas cotidianos en hospitales. La puesta en marcha de este proyecto se materializó con talleres prácticos de varios días en universidades de Kenia y Uganda, específicamente en la Universidad Kenyatta y la Universidad de Ciencia y Tecnología de Mbarara (MUST). En estas sesiones, los estudiantes pudieron experimentar mano a mano con los kits, recibir acompañamiento remoto desde MIT y enfrentarse a los desafíos propios del montaje, calibración y resolución de problemas en los equipos médicos. Uno de los propósitos fundamentales de esta experiencia educativa fue fomentar una cultura de innovación contextualizada, donde los ingenieros biomédicos no solo aprendieran a reparar equipos existentes, sino que también exploraran diseñar tecnologías adaptadas a sus entornos locales, teniendo en cuenta factores como la disponibilidad de materiales, condiciones climáticas y las restricciones energéticas.

Este enfoque práctico permitió a los estudiantes entender mejor la importancia de un diseño abierto y accesible, una característica esencial en un entorno donde los equipos de salud a menudo son importados con tecnología patentada, manuales inexistentes y sin posibilidad de obtener repuestos específicos. A través del aprendizaje experimental y la creatividad, estudiantes e ingenieros pudieron idear soluciones ingeniosas, como reemplazar bombillas específicas y costosas por alternativas comerciales disponibles localmente, asegurando la funcionalidad del equipo en ausencia de soporte técnico especializado. Además del impacto educativo, el proyecto también ha planteado un modelo sostenible en términos de cadena de suministro. El kit completo se ensambla en Nairobi por Gearbox Europlacer, la única línea automatizada de fabricación de placas de circuito impreso en África Oriental, que además tiene licencia para producir microcontroladores Raspberry Pi. Esta característica es esencial para evitar la dependencia total en importaciones y asegurar que los repuestos estén disponibles localmente a precios accesibles.

La fabricación local encarna el compromiso con el fortalecimiento de capacidades regionales, promoviendo así un ecosistema tecnológico autosostenible. De este modo, el kit no solo se convierte en una herramienta educativa, sino también en un símbolo de independencia tecnológica y empoderamiento industrial nacional y regional. Las voces de los estudiantes que participaron en el programa subrayan la relevancia de esta experiencia. Muthoni Muriithi, estudiante en Kenyatta University, destacó cómo cada laboratorio les permitió conectar conceptos teóricos con aplicaciones reales, entendiendo la rigurosidad que implica diseñar dispositivos médicos confiables y funcionales. Estas experiencias enriquecedoras fomentaron en ellos una visión más integral de la ingeniería biomédica, despertando el interés por innovar y colaborar en la mejora del sistema de salud de sus países.

El equipo de MIT también enfatiza que el enfoque de "mens et manus" (mente y mano), emblemático de la filosofía educativa del instituto, es fundamental para formar profesionales capaces de transformar las ideas en soluciones tangibles. No solo se trata de adquirir conocimiento, sino de aplicarlo creativamente para superar las limitaciones y crear tecnologías contextualizadas, resilientes y eficientes. Otro aspecto destacado es que la experiencia con el kit y los talleres no termina al concluir los cursos. Los investigadores están interesados en observar cómo los estudiantes y profesionales continúan explorando, adaptando y ampliando lo aprendido de forma autónoma, lo que puede desencadenar innovaciones y proyectos que atiendan necesidades concretas en sus comunidades. Asimismo, el equipo planea liberar el curso y materiales en formato de código abierto, facilitando que más instituciones educativas y organizaciones en otras regiones con condiciones similares puedan replicar y ajustar la experiencia a sus requerimientos específicos.

Este acceso abierto es un paso significativo hacia la democratización del conocimiento y la tecnología médica. En resumen, "Biomedical Lab in a Box" representa una iniciativa ejemplar que combina educación, innovación, tecnología y desarrollo económico para enfrentar uno de los desafíos más importantes en los sistemas de salud de países en desarrollo: la capacidad técnica para mantener y crear equipos médicos funcionales y apropiados a su contexto. Gracias a esta propuesta, los ingenieros biomédicos locales no solo están mejor preparados para mantener el equipamiento hospitalario existente, sino que también se posicionan como agentes de cambio tecnológico que pueden diseñar soluciones propias, reducir la dependencia de tecnologías importadas y mejorar la calidad de atención médica para sus comunidades. Este proyecto también ejemplifica cómo las colaboraciones internacionales pueden impactar positivamente en el desarrollo sostenible, al involucrar a académicos, estudiantes, empresas locales y organizaciones públicas en un esfuerzo conjunto que traspasa fronteras y modelos convencionales. Con futuras ampliaciones y adaptaciones, "Biomedical Lab in a Box" tiene el potencial de transformar el paisaje educativo y tecnológico en múltiples regiones, apoyando la formación de profesionales altamente capacitados, innovadores y comprometidos con la mejora continua de la salud global.

La visión es clara: equipar a los ingenieros de hoy para que sean los líderes e innovadores de mañana, generando un impacto tangible y duradero en los sistemas de salud de sus propios países y más allá.