Prácticas inspiradoras

Finalista 2024
Brasil
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Estudiantes crean una máquina que ayuda a tomar medicamentos en el momento adecuado y con la dosis correcta

Con conocimientos de Mecánica, Electrónica y Programación, estudiantes de secundaria construyeron un dispensador de medicamentos inteligente que ayuda en tratamientos de salud.

Profesor(a)

Foto de Marcos Anibal da Cunha
Marcos Anibal da Cunha
Foto de Luis Henrique Bernardo
Luis Henrique Bernardo

Escuelas

 Escola Técnica Estadual Coronel Fernando Febeliano da Costa

Nombre del proyecto

Pharmakos

Áreas STEM

Ciencias, Ingeniería, Tecnología

Otras áreas de conocimiento

Mecânica

Después que un estudiante notara que su abuela con frecuencia olvidaba si había tomado o no sus dosis diarias de medicamentos, decidió crear una solución combinando sus conocimientos de mecatrónica con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) 3 (Salud y Bienestar) y 9 (Industria, Innovación e Infraestructura). Así fue como, junto a otros dos colegas y dos profesores mediadores, creó “Pharmakos”, un dispensador de medicamentos inteligente que libera pastillas en horarios y dosis programadas, según la prescripción médica del paciente.

La iniciativa fue finalista y un proyecto destacado del jurado popular de Solve for Tomorrow en Brasil en 2024. “A partir de la idea, investigaron si ya existía algo similar en el mercado y comenzaron a crear el diseño. Los tres primeros prototipos se fabricaron en cartón para probar el mecanismo. Luego, fabricaron la estructura en una impresora 3D para dar mayor precisión a los movimientos mecánicos. La electrónica y la programación vinieron después”, recuerda el profesor Marcos Anibal Cunha, ingeniero mecatrónico y uno de los mediadores del proyecto.

El proyecto requirió que los estudiantes investigaran sobre programación y con la tutoría ofrecida por Solve for Tomorrow, también entrevistaron al técnico de enfermería de la escuela, quien ayudó con consejos prácticos y reforzó la importancia de “Pharmakos” para ayudar a reducir los errores de medicación.

A través del proyecto STEM, los jóvenes pudieron poner en práctica sus conocimientos para crear una solución innovadora.

Lo que veo en los estudiantes es que se creen incapaces. Tenemos que trabajar para motivarlos, debemos mostrarles que es posible soñar en grande, pero con los pies en la tierra, destaca Marcos Aníbal Cunha.

Cómo funciona el dispensador de medicamentos inteligente

El prototipo consta de una parte mecánica que almacena y mueve las tabletas; una parte electrónica, que hace que el mecanismo se mueva según órdenes; y una sección de programación, que permite establecer tiempos y cantidades para la dispensación de medicamentos. Los estudiantes ya tenían experiencia con Arduino, una placa de microcontrolador de código abierto que se puede programar para controlar dispositivos electrónicos como motores y sensores. Pero estaban buscando una forma de poder acceder al sistema de forma remota. “Tuvieron que trabajar con otro microcontrolador, el ESP32”, añade el educador.

El último dispensador de medicamentos inteligente construido no ha sido probado por los usuarios, pero ha logrado resultados funcionales en testeos de dispensación de pastillas realizadas en la propia escuela. Con el dispensador automático fue posible programar la frecuencia, cantidad de medicamento, hora y fecha de inicio del tratamiento. El equipo también permite diferentes configuraciones para medicamentos de uso continuo o temporal. Se probaron dos medicamentos que se liberarían en diferentes momentos y dosis, emitiendo alertas audibles cuando esto sucedía.

Si bien pueden ayudar a los cuidadores y pacientes a administrar los medicamentos, los dispensadores son relativamente caros. Sin contar la mano de obra y el tiempo invertido en desarrollar el proyecto, el costo de cada unidad fue de alrededor de R$500 (unos 85 USD, referente a los materiales y equipos utilizados en la máquina).

“Para alcanzar la escala y estar en el mercado, el proyecto aún necesita tecnología más refinada, lo cual tiene un costo. Los estudiantes están muy entusiasmados; hablan de patentar y mejorar el sistema, pero necesitarían una inversión para continuar. Con la visibilidad que ha tenido el proyecto en la prensa, una cadena de farmacias ya está interesada en hablar con el equipo”, afirma el educador.

Antes de que el prototipo estuviera listo, los estudiantes tuvieron que ensamblar el dispositivo y diseñar la carcasa.

El éxito del proyecto motiva a estudiantes y profesores

Durante el avance del proyecto, a pesar de estar centrados en sus estudios y en el vestibular (examen de ingreso a la universidad), los estudiantes se mantuvieron organizados y motivados. Una parte importante de esta motivación, según el profesor, provino de la mentoría de Solve for Tomorrow. La metodología fue clave para el éxito del proyecto. “Es algo que los estudiantes siempre llevarán consigo. Un ejemplo fue el hábito de hacer registros a lo largo de todo el recorrido del proyecto STEM. A menudo consultamos estas notas para saber qué se había hecho ya y dónde debíamos realizar cambios. Esto fomentó el trabajo en equipo y la división de tareas. Cuando se asignan responsabilidades, el proyecto funciona mejor”, analiza.

Cunha también destaca la importancia del programa en involucrar a la comunidad escolar. La dirección, otros profesores y estudiantes contribuyeron con sugerencias, traducción de los vídeos del proyecto a lenguaje de señas y participación en la votación del jurado popular. El profesor asistente de la escuela, Abraão Lacerda, también prestó un apoyo importante en el diálogo con los estudiantes. Tras estar entre los semifinalistas de Solve for Tomorrow, la alegría de los estudiantes fue inexplicable. Uno de ellos incluso comentó durante la sesión de mentoría que ya se sentía como un científico. Así que, creo que fue un trabajo duro, pero les vino muy bien. Y para nosotros, los profesores, también fue excelente.

¡Enfócate en la práctica!

Consulta la guía del profesor sobre cómo construir una máquina que organiza y entrega medicamentos en las dosis y momentos correctos a los pacientes.

Empatía

Uno de los estudiantes decidió pensar en una solución a un problema doméstico: su abuela a menudo olvidaba tomar sus medicamentos en la dosis y hora adecuadas. Para ayudarla a no perderse en su tratamiento, imaginó que podría crear una máquina que ayudara a administrar la medicación.

Definición

En el último año de la carrera técnica en Mecatrónica, los estudiantes formaron un grupo y pensaron en una máquina programable que suministrara el medicamento en la cantidad justa y en el momento oportuno, según la prescripción médica del paciente.

Ideación

El dispensador consta de una parte mecánica que almacena y mueve las tabletas; una parte electrónica, que hace que el mecanismo se mueva según órdenes; y una sección de programación, que permite establecer tiempos y cantidades para la dispensación de medicamentos.

Prototipo

El prototipo final fue una caja fabricada en una impresora 3D, con mecanismos y componentes electrónicos, donde es posible programar la frecuencia, cantidad de medicación, hora y fecha de inicio del tratamiento. El equipo también diferencia entre medicamentos de uso continuo o temporal.

Testeo

El equipo fue probado en los laboratorios de la escuela. Se probaron dos medicamentos que se liberarían en diferentes momentos y dosis, emitiendo alertas audibles cuando esto sucedía. Los tests fueron exitosos y para ganar escala, el proyecto necesita financiación para mejorar la tecnología y reducir costos.

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