Un equipo de físicos dirigido por el Dr. David Phillips de la Universidad de Exeter, han sido pioneros en una nueva forma de controlar la luz que ha sido alterada al pasar a través de una sola hebra fina de fibra óptica. Estas fibras ultradelgadas son muy prometedoras para la próxima generación de endoscopios médicos, lo que permite obtener imágenes de alta resolución en el interior del cuerpo con la punta de una aguja.

Los endoscopios convencionales tienen milímetros de ancho y resolución limitada, por lo que no se pueden utilizar para inspeccionar células individuales. Las fibras ópticas individuales son aproximadamente 10 veces más estrechas y pueden permitir imágenes con una resolución mucho más alta, lo suficiente para examinar las características de las células individuales directamente dentro del tejido vivo. Normalmente, solo es posible ver las células una vez que se han extraído del cuerpo y se han colocado en un microscopio.

El problema es que no podemos mirar directamente a través de fibras ópticas, mientras revuelven la luz enviada a través de ellos. Este problema se puede resolver calibrando primero una fibra óptica para comprender cómo difumina las imágenes, y luego usar esta información de calibración como clave para descifrar imágenes de la luz codificada. A principios de este año, El grupo del Dr. Phillips desarrolló una forma de medir esta clave extremadamente rápido, en colaboración con investigadores de la Universidad de Boston en EE. UU., y el Instituto Liebniz de Tecnologías Fotónicas en Alemania [artículo:Muestreo compresivo de la matriz de transmisión óptica de una fibra multimodo, publicado en Luz:ciencia y aplicaciones , 21 de abril de 2021].

Sin embargo, la clave medida es muy frágil, y cambia fácilmente si la fibra se dobla o se retuerce, haciendo que el despliegue de esta tecnología en entornos clínicos reales sea actualmente muy desafiante. Para superar este problema, El equipo de Exeter ha desarrollado ahora una nueva forma de realizar un seguimiento de cómo cambia la clave de descodificación de la imagen mientras la fibra está en uso. Esto proporciona una forma de mantener imágenes de alta resolución incluso cuando se flexiona un microendoscopio basado en una sola fibra. Los investigadores lograron esto tomando prestado un concepto utilizado en astronomía para ver a través de la turbulencia atmosférica y aplicándolo para mirar a través de fibras ópticas. El método se basa en una 'estrella guía', que en su caso es una pequeña partícula de fluorescencia brillante en el extremo de la fibra. La luz de la estrella guía codifica cómo cambia la clave cuando la fibra se dobla, asegurando así que las imágenes no se interrumpan.

Este es un avance clave para el desarrollo de endoscopios ultrafinos flexibles. Dichos dispositivos de imágenes podrían usarse para guiar las agujas de biopsia al lugar correcto, y ayudar a identificar las células enfermas dentro del cuerpo.

Dr. Phillips, profesor asociado en el departamento de física y astronomía de la Universidad de Exeter, dijo:"Esperamos que nuestro trabajo lleve la visualización de los procesos subcelulares en las profundidades del cuerpo un paso más cerca de la realidad y ayude a trasladar esta tecnología del laboratorio a la clínica".