Los patrones de luz láser se enfocan secuencialmente en el tiempo en una región de interés dentro del tejido biológico. La fluorescencia emitida por la muestra bajo cada patrón de iluminación se recolecta con un detector de un solo píxel después de volver a atravesar el tejido. Sumando los patrones proyectados ponderados por las intensidades registradas, se puede reconstruir una imagen de la muestra. Crédito:Universidad de St Andrews
Un equipo de investigación de todo el Reino Unido, dirigido por la Universidad de St Andrews, ha desarrollado una nueva e innovadora forma de obtener imágenes ópticamente a través del tejido, lo que podría permitir una comprensión y un diagnóstico más detallados de las primeras etapas de diversas enfermedades, incluido el cáncer.
El estudio, en colaboración con la Universidad de Southampton y el Cancer Research UK Edinburgh Centre en la Universidad de Edimburgo, publicado en Avances de la ciencia (Viernes 12 de octubre), allana el camino para pasar de la imagen superficial a la funcional, transformando los estudios en neurociencia.
La capacidad de crear imágenes de objetos ha tenido un impacto profundo en todas las ciencias. Sin embargo, como sabemos por la experiencia diaria, la luz no penetra muy bien a través de la piel o un trozo de cinta adhesiva. La luz se dispersa y se revuelve. Esto, a su vez, dificulta la creación de imágenes desde lo más profundo de una muestra.
El nuevo método innovador desarrollado por el equipo de investigadores enfocó pulsos cortos de luz modelada en el tiempo a través del tejido. Al enfocarse en el tiempo, conocido como enfoque temporal, los patrones conservan su forma a pesar de la dispersión del tejido. Sin embargo, esto no es una imagen. A la imagen, el equipo recolectó solo una fracción de la luz de retorno (fluorescencia) de la muestra en un detector de un solo punto. Esto significa que no tenían que saber de dónde provenía esa luz dentro de la muestra. Simplemente sumando apropiadamente los patrones proyectados en la muestra ponderados por las intensidades registradas para la luz de retorno, el equipo pudo formarse una imagen fiel. Fundamentalmente, esta imagen se creó sin tener ningún conocimiento específico del tejido en sí.
La capacidad de ver más profundamente en los tejidos con luz es actualmente uno de los temas más candentes en la obtención de imágenes. Las posibles aplicaciones de los resultados de la investigación podrían tener implicaciones de amplio alcance para ayudar al análisis biomédico y la detección temprana de enfermedades. incluida la profundización de nuestra comprensión de la neurociencia y las enfermedades cerebrales degenerativas.
Investigador Adrià Escobet-Montalbán, Becaria Marie Curie de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de St Andrews, dijo:"Nuestro enfoque muestra una forma innovadora de abordar un problema de larga data en las imágenes. Es emocionante ver la respuesta que obtuvimos de la comunidad internacional, ya que mucha gente pensó que lo que hemos hecho es imposible con la luz".
Profesor Kishan Dholakia, de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de St Andrews agregó:"Este es un avance oportuno y espero que conduzca a nuevas formas de pensar sobre la imagen en profundidad".
El artículo "Imágenes multifotónicas de campo amplio a través de medios de dispersión sin corrección" se publica en Avances de la ciencia .
