Cuando operan con cáncer, los cirujanos quieren extirpar tumores y tejido no sano. Esto es especialmente importante y desafiante cuando se trata de tumores cerebrales, que a menudo se extienden y mezclan con el tejido sano. Ahora, los investigadores han demostrado quetécnica óptica establecida puede revelar exactamente dónde están los tumores cerebrales, produciendo imágenes en menos de un minuto, a diferencia de los métodos convencionales que pueden tomar todo un día.
"Lo especial de nuestras imágenes es que mostramos que contienen mucha información", dijo Marloes Groot, de la Universidad VU de Amsterdam, Países Bajos. "Cuando mostré estas imágenes a los patólogos con los que trabajamos, se sorprendieron". Grooty sus colegas describen su trabajo en la revista Biomedical Optics Express , de The Optical Society.
Los patólogos suelen utilizar métodos de tinción, en los que productos químicos como la hematoxilina y la eosina hacen que los diferentes componentes del tejido se vuelvan azules y rojos, revelando su estructura y si hay células tumorales. Pero para un diagnóstico definitivo, este proceso puede tomar hasta 24 horas, lo que significaEs posible que los cirujanos no se den cuenta de que parte del tejido canceroso ha escapado de su atención hasta después de la cirugía, lo que requiere una segunda operación y un mayor riesgo.
Pero con la nueva técnica, los investigadores no utilizan ningún tipo de etiquetado o tinción. En su lugar, disparan pulsos láser cortos de 200 femtosegundos de longitud en el tejido, y cuando tres fotones convergen al mismo tiempo y lugar,los fotones interactúan con las propiedades ópticas no lineales del tejido. A través de fenómenos bien conocidos en óptica llamados segunda y tercera generación armónica, estas interacciones producen un solo fotón.
La clave es que los fotones entrantes y salientes tienen diferentes longitudes de onda. Los fotones entrantes están a 1200 nanómetros, lo suficientemente largos como para penetrar profundamente en el tejido. Sin embargo, el fotón único que se produce está a 600 o 400 nanómetros, dependiendo desi es la segunda o tercera generación de armónicos. Las longitudes de onda más cortas significan que el fotón puede dispersarse en el tejido. El fotón disperso contiene información sobre el tejido, y cuando llega a un detector, en este caso un tubo fotomultiplicador GaAsP de alta sensibilidad, revelacomo se ve el tejido por dentro
Si bien otros investigadores han explotado esta técnica para otras aplicaciones, por ejemplo, para hacer imágenes de insectos y embriones de peces, esta es la primera vez que alguien la usa para analizar tumores cerebrales gliales. Estos tumores son particularmente mortales porque es difícilpara deshacerse de las células tumorales mediante cirugía, irradiación y quimioterapia sin daño colateral sustancial al tejido cerebral circundante.
Los investigadores probaron su método en muestras de tumores cerebrales gliales de humanos, descubriendo que el detalle histológico en estas imágenes era tan bueno, si no mejor, que los realizados con técnicas de tinción convencionales. Pudieron hacer la mayoría de las imágenes enmenos de un minuto. Las más pequeñas tomaron menos de un segundo, mientras que las imágenes más grandes de unos pocos milímetros cuadrados tomaron cinco minutos. "Esto hace posible hacerlo en tiempo real en la sala de operaciones", dijo Groot.
Ahora que han demostrado que su enfoque funciona, los investigadores están desarrollando un dispositivo portátil que un cirujano puede usar para identificar el borde de un tumor durante la cirugía. Los pulsos láser entrantes solo pueden alcanzar una profundidad de aproximadamente 100 micrómetros en el tejidoPara llegar más lejos, Groot prevé colocar una aguja que pueda perforar el tejido y liberar fotones más profundamente.
"Con nuestra técnica es posible diagnosticar no solo durante una operación sino posiblemente antes de la cirugía", dijo.
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Materiales proporcionado por La sociedad óptica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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