La microscopía de dispersión Coherente anti-Stokes Raman ofrece imágenes no invasivas sin etiquetas, alta sensibilidad, y especificidad química, lo que la convierte en una alternativa atractiva a la histopatología para el diagnóstico. Para la traducción clínica, Algunas barreras técnicas aún deben superarse mediante el uso de funciones y esquemas avanzados.
La histopatología teñida es actualmente el estándar de oro para el diagnóstico de enfermedades, pero sigue siendo una práctica subjetiva en el tejido procesado. tomando de horas a días. La microspectroscopia Raman de infrarrojo cercano podría proporcionar un análisis más cuantitativo y rápido, una alternativa atractiva que ofrece un ensayo no invasivo del tejido sin tinción externa ni marcaje. Dado que los cambios patológicos suelen estar precedidos por alteraciones químicas microscópicas, la imagen hiperespectral Raman obtenida y los datos del tejido se pueden usar potencialmente como un conjunto fenotípico de marcadores en etapa temprana para la patología tisular. Sin embargo, la débil dispersión Raman de biomoléculas comunes requiere un tiempo de adquisición de imágenes prolongado de varias horas. Microscopía coherente de dispersión Raman anti-Stokes (CARS), una variante óptica no lineal de la microespectroscopía Raman, tiene la promesa de acortar este tiempo por debajo de los minutos. Todavía, todavía existen algunas restricciones que limitan la traducción clínica de la microscopía CARS. Aunque cada uno de ellos se puede superar con funciones avanzadas, la implementación de una o una pequeña cantidad de estas características a menudo introduce más compensaciones que beneficios.
En un artículo de revisión, Haohua Tu y Stephen A. Boppart de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (EE. UU.) Discuten las seis barreras técnicas más destacadas y seis características avanzadas, incluida la interferometría, que se pueden agregar de forma independiente a un esquema estándar pero de alto rendimiento para superar estas barreras. También describen una estrategia que integraría múltiples funciones avanzadas para superar estas barreras simultáneamente, reducir eficazmente las compensaciones, y optimizar sinérgicamente la microscopía CARS para la traducción clínica. El funcionamiento del sistema previsto incorpora una microespectroscopia Raman coherente para identificar marcadores biomoleculares vibratorios de enfermedad e imágenes Raman de frecuencia única (o hiperespectrales) de estos biomarcadores específicos para el diagnóstico y la monitorización in vivo en tiempo real.
Al reconocer la espectroscopia CARS frente a las imágenes CARS como la compensación más fundamental, los autores sugieren que la microscopía clínica CARS debe optimizarse para realizar espectroscopía Raman con una amplia cobertura espectral, o imágenes Raman en una o unas pocas frecuencias Raman discretas, pero no ambos. Lo primero podría realizarse integrando las seis funciones avanzadas discutidas, dando como resultado una versión altamente sensible de la microscopía Raman espontánea que podría identificar rápidamente nuevos biomarcadores Raman de importancia médica a partir de secciones delgadas de tejido ex vivo. Este último integraría de forma adaptativa algunas de las funciones avanzadas, dependiendo de los biomarcadores Raman identificados y el problema técnico de la miniaturización basada en fibras, para realizar imágenes moleculares in vivo en pacientes.
