6 tarjetas totalmente geek para este San Valentin, la ciencia toca tu corazón


1) Tiro parabólico


2) La unidad perfecta

3) Fuerza gravitacional


4) Resonancia




5) Número pi

6) Resonancia

Imagen de cuatro glóbulos rojos formada con el sonido que emiten

PARA FINES CLÍNICOS existen muchos tipos de microscopias, pero aún se busca una técnica que brinde la mayor resolución, una profunda penetración entre los tejidos y que sea inocua incluso a largo plazo.

Por ejemplo, la microscopia óptica confocal es la que brinda mejor resolución lateral (mostrando detalles de organelos celulares) pero tiene una penetración baja (0.1 mm aprox.), incluso superficial. En contraste, la ultrasonografía de 5 MHz puede penetrar hasta 10 cm (ideal para estudios en estomago hinchado), con una pequeña resolución que apenas puede distinguir entre tejido y órgano. También se pueden usar los populares rayos-X, pero su uso desmesurado y altas exposiciones pueden ocasionar mutaciones celulares por los efectos de la radiación ionizante.

Una alternativa que evita la radiación ionizante, y que nos brinda un punto intermedio entre las técnicas puramente ópticas o acústicas es la fotoacústica. Básicamente consiste en que las muestras biológicas absorban la luz pulsada de un láser, en un proceso donde la energía se transforme en una onda sónica detectable.

Si se escoge bien la longitud de onda (color) del láser, esta energía se absorberá en una zona precisa, lo que brinda una buena resolución, y la señal acústica viajara una larga distancia hasta el micrófono detector, lo que implica una gran penetración. Mejor aún, se puede usar luz infrarroja que es no-ionizante, es totalmente inocua a largo plazo.

¿Hasta donde podemos llegar a ver con esta nueva microscopia?

Esta entrada esta ilustrada con imágenes obtenidas por fotoacústica convencional. Son cuatro glóbulos rojos antes (arriba) y después  (abajo) de un proceso de sobre exposición de luz (fotoblanquo o photo-bleaching) causado por una fuente luminosa auxiliar. De hecho, en la imagen inferior se aprecia la "forma de dona" o de "cojín con botón" tan característica de estas células. Sin necesidad de colorantes para mejorar el contraste, estas células absorbieron luz para emitir un sonido particular que llego a los sensores de posición que transformaron la señal mecánica en una eléctrica que se puede desplegar en una imagen digital, como la que aquí mostramos.

Hasta hace poco la mejor resolución axial por fotoacústica de 50 MHz alcanzaba a distinguir entre tejido y célula; parece claro: tenemos un nuevo récord. Lo que me emociona, pues la fotoacústica es un campo donde suelo hacer investigaciones. 

Esta curiosidad de laboratorio bien puede llegar a usarse como una una vía para detectar cáncer en una etapa muy temprana con todas las ventajas de las microscopias ya mencionadas al principio de esta entrada.

Más información al respecto la puedes encontrar en el sitio de noticias de la APS. o leer el articulo original:

ResearchBlogging.org
Junjie Yao, Lidai Wang, Chiye Li, Chi Zhang, and Lihong V. Wang (2014). Photoimprint Photoacoustic Microscopy for Three-Dimensional Label-Free Subdiffraction Imaging Phys. Rev. Lett. DOI: 10.1103/PhysRevLett.112.014302
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