Sano y salvo: Sonura apoya el desarrollo del recién nacido al secuestrar el ruido perturbador

Tecnología científica

Las máquinas que emiten pitidos y zumban en un coro rítmico, el zumbido de los equipos médicos y el ajetreo de los atareados proveedores de atención médica son los sonidos familiares de una estadía prolongada en un hospital. Esta cacofonía puede crear una sensación de urgencia para los profesionales médicos a medida que se mueven con determinación enfocada, monitoreando de cerca a sus pacientes, pero para los bebés en unidades de cuidados intensivos neonatales (UCIN), este ruido constante puede ser abrumador y perjudicial para el desarrollo.

Entra Tifara Boyce, de la ciudad de Nueva York; Gabriela Cano, de Lawrenceville, Nueva Jersey; Gabriella Daltoso, de Boise, Idaho; Sophie Ishiwari, de Chicago, y Caroline Magro, de Alexandria, Virginia, graduadas en bioingeniería de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, quienes han creado el Sonura Beanie. Su dispositivo filtra los ruidos nocivos para los bebés de la UCIN al mismo tiempo que respalda el desarrollo cognitivo y socioemocional al permitir que los padres envíen mensajes de voz a sus recién nacidos.

Los miembros del equipo de Sonura han recibido el Premio a la Innovación del Presidente 2023, que incluye un premio de $100,000 y un estipendio adicional de $50,000 por miembro del equipo. Los recién graduados pasarán el año desarrollando su producto.

"Los ingenieros de Penn detrás de Sonura están decididos a marcar una diferencia en el mundo", dice la presidenta Liz Magill. "Identificaron un desafío médico sustancial que afecta a muchos padres y a sus hijos recién nacidos. Con la orientación de sus mentores, están tomando medidas clave para abordarlo y, al hacerlo, están mejorando las perspectivas de desarrollo de los niños en la UCIN. Estoy orgulloso de que La universidad es capaz de apoyar su importante trabajo".

La creación del Sonura Beanie comenzó en el Laboratorio Educativo de la Fundación Stephenson y en Bio-MakerSpace como parte del proyecto de la clase de diseño de bioingeniería para personas mayores.

Magro, que trabaja en el hardware del dispositivo, se inspiró para crear el producto mientras trabajaba en la UCIN del Children's Hospital of Philadelphia. Le llamó especialmente la atención el ruido del entorno y consideró los resultados del desarrollo neurológico que pueden surgir después de una exposición prolongada a los sonidos ásperos en una etapa crítica del desarrollo de los bebés. Esta preocupación llevó a Magro a consultar a su equipo sobre posibles soluciones. "Tenía muchas ganas de abordar este problema porque tiene un significado personal para mí", dice Cano, que trabaja en la aplicación móvil del dispositivo. "Mi hermana era una bebé de la UCIN que nació prematura de dos meses, así que, cuando Caroline y yo comenzamos a hablar sobre los problemas que podría causar un entorno disruptivo, parecía que las piezas de un rompecabezas comenzaron a encajar".

Cano cuenta cómo su hermana tuvo desafíos con el aprendizaje mientras crecía. Esto llevó al equipo a investigar los efectos del ruido de la UCIN en el desarrollo neuronal.

"Las UCIN pueden ser un entorno auditivo sorprendentemente peligroso", dice Daltoso, que trabaja en el software del dispositivo y en las operaciones comerciales de la empresa. "Los bebés están expuestos a frecuencias dañinas durante más de 12 horas al día, lo que equivale a que un adulto escuche una alarma contra incendios durante la misma cantidad de tiempo y, como se puede imaginar, eso es bastante estresante".

Descubrieron que un ambiente ruidoso en la UCIN puede tener toda una gama de efectos nocivos en un bebé, incluido un mayor riesgo de discapacidad auditiva y deficiencias en el lenguaje, la atención y la función motora. Y, aunque muchos factores interconectados complejos contribuyen al desarrollo cognitivo de una persona, incluido el nivel socioeconómico, el origen étnico y los niveles de educación de los padres, el equipo descubrió cómo la cantidad y la calidad de las palabras que se le dicen a un bebé en sus primeros tres años juegan un papel importante en formando un cerebro sano.

"Entonces, nuestro gorro realmente funciona para ofrecer protección auditiva y conexión de los padres a esos bebés", dice Daltoso.

"Nos dimos cuenta de que es difícil para los padres estar en la UCIN todos los días debido a las cargas personales, financieras y profesionales, por lo que los niños se están perdiendo los efectos positivos de escuchar a sus padres hablarles y cantarles. Por eso desarrollamos un móvil aplicación que permite a los padres grabar canciones, historias o mensajes de audio que se pueden reproducir en el gorro".

Magro dice que el Sonura Beanie está equipado con un sistema de filtración activo para bloquear el ruido ambiental de alta frecuencia, pero permite que pasen las voces de baja frecuencia y los sonidos corporales, con el beneficio de imitar más de cerca el entorno uterino. "Se ha demostrado que esto es integral para fomentar el desarrollo lingüístico de los bebés", dice ella.

Al realizar su encuesta de literatura, el equipo también encontró que los resultados de salud de los bebés mejoraron cuando pudieron escuchar las voces y los latidos del corazón de sus madres durante 45 minutos, cuatro veces al día, lo que los impulsó a explorar formas de administrar señales de audio de manera similar. cronograma. Con la ayuda de profesionales de la salud, creen que estas señales no interrumpirán el sueño de los bebés y solo se transmitirán mientras estén despiertos.

"Aunque no hemos agregado esta característica al prototipo actual en el que hemos estado trabajando el año pasado, estamos seguros de que tendremos nuestro producto final para fines del verano", dice Ishiwari, quien trabaja en el software. y maneja las finanzas.

Boyce, que trabaja en el hardware del dispositivo, dice que la dinámica de su equipo es una gran parte del éxito de Sonura. "No somos solo socios comerciales; todos somos amigos muy cercanos que trabajamos bien juntos y tenemos la habilidad de manejar la solución de problemas a medida que surgen", dice ella. "Trabajar con este equipo ha sido una experiencia verdaderamente transformadora y estoy muy emocionada de ver el impacto que tendrá este proyecto en la vida de los bebés". El equipo de Sonura destaca el apoyo que han recibido de sus mentores de Penn. Dicen que están particularmente agradecidos con Brian Halak, profesor en el programa de Emprendimiento de Ingeniería, quien desempeñó un papel fundamental al guiar al equipo a través de la navegación en el espacio de atención médica y su integración con la tecnología biomédica. "Cuando me preguntaron acerca de ser un mentor, estaba muy emocionado de sentarme con ellos, aprender más sobre el producto y el problema que intentan abordar, y realmente me encantó", dice Halak.

"Es excelente para los pacientes, ya que los bebés pueden salir de la UCIN con menos problemas de desarrollo a largo plazo, es excelente para los padres porque tienen la capacidad de sentirse mucho más conectados con sus bebés mientras están en la UCIN, y también mejora la calidad de la atención que pueden brindar los profesionales médicos".

Ishiwari dice que la experiencia de Halak con la introducción de nuevas empresas en el espacio del mercado ha sido increíblemente útil y le brindó al equipo una oportunidad temprana de considerar las complejidades de trabajar con organismos reguladores como la FDA y pensar en cómo los productos en este espacio se ven afectados por los términos del seguro. proveedores

"Y creo que tener mentores en cada paso crítico nos ha permitido tener una idea completa y buscar un producto que creemos que realmente hará una diferencia en la vida de las personas", dice.