Un académico de la Universidad de Nottingham ganó una prestigiosa beca de cinco años para explorar el uso de ondas de sonido inofensivas para ver el interior de las células vivas y ayudar a diagnosticar precozmente enfermedades como el cáncer.

Miembro de la Real Academia de Ingeniería, Dr. Fernando Pérez-Cota, de la Facultad de Ingeniería, está construyendo un instrumento de imagen único que utiliza sonido de longitud de onda subóptica (o fonones). Los fonones se utilizan normalmente en las industrias de semiconductores y electrónica de consumo, sin embargo, su uso en imágenes científicas es algo nuevo.

Dr. Pérez, del Grupo de Óptica y Fotónica, explica:"Muchas técnicas de imágenes ópticas existentes fallan porque alteran o destruyen las células en el proceso de obtención de imágenes, especialmente con el uso de tintes químicos tóxicos. Sonido, en comparación, es inofensivo para la vida. Ultrasonido, por ejemplo, es el único método seguro para obtener imágenes de embriones humanos vivos.

"Para aprovechar esto a nivel celular, Los fonones son la elección correcta ya que su longitud de onda está en el rango de nanómetros. Este uso de ultrasonido microscópico actualmente no se explota en las ciencias de la vida y la atención médica. pero tiene muchos beneficios potenciales en imágenes 3D, que es algo que estaré investigando en el proyecto ".

El nuevo microscopio de ultrasonido utilizará pulsos de láser cortos para generar fonones que se propagan a la célula. La señal capta y retroalimenta variaciones en la 'dureza' (elasticidad) de las características celulares (membrana, núcleo, etc.) para crear una imagen tridimensional más detallada que sea perceptible con la luz.

La herramienta fonón permitirá a los científicos observar las propiedades mecánicas dentro de las células vivas con una resolución mucho más alta que con los métodos ópticos o acústicos actuales, lo que da como resultado una mejor calidad de imagen, y durante períodos de tiempo más prolongados.

Los investigadores también pueden usar la herramienta para estudiar cómo las células anormales y sanas pueden responder de manera diferente a los medicamentos. cambios de temperatura, dieta y ambiente.

Si bien el microscopio fonónico ayudará a comprender mejor muchos aspectos de la biología celular, El Dr. Pérez tiene la intención de enfocar su investigación en problemas de salud como el cáncer, parasitología, osteoporosis y fertilidad.

"Existe una gran cantidad de evidencia de que la elasticidad de las células cancerosas difiere significativamente de la de las células normales, sin embargo, capturar los rasgos de estas células con un detalle microscópico ha demostrado ser un desafío en el pasado. La herramienta phonon podría ayudar en el diagnóstico temprano de enfermedades o mejorar la comprensión científica de cómo se comportan las células. mutar y diseminarse en el cuerpo humano, "Agrega el Dr. Pérez.