O láser ilumina a bioloxía

Buscar

Susbcrición Newsletter

Introducir e-mail

Arquivo mensual

Vindeiros eventos

As investigacións biolóxicas baseadas na luz, especialmente a luz láser, están en pleno auxe. ¿Quen non observou a súa man iluminada por detrás por unha lámpada e albiscou ósos e veas? ¿Ou quen non mirou a través dun microscopio tradicional para descubrir o que non se detecta a simple vista?
 
Sobre estas mesmas bases, coa axuda dos coñecementos biolóxicos, a tecnoloxía, as matemáticas e o láser, avanzan os microscopios para ver órganos e células con detalle antes inalcanzable e para aplicar esas técnicas de imaxe biolóxica ao diagnóstico, o seguimento e a terapia en campos médicos como a neuroloxía e a oncoloxía.
 
A espectroscopia de infravermello próximo (con díodos láser), por exemplo, proporciona un método non invasivo para medir de forma continua o grao de osixenación dos tecidos, o metabolismo e o fluxo do sangue no cerebro.
 
Estes datos permiten estudar o desenvolvemento do cerebro en bebés sans, como están a facer Clare E. Elwell e os seus colegas do University College de Londres, con sensores ópticos aplicados en forma de casco. Trátase de ter unha alternativa á resonancia magnética funcional, que permite ver as áreas do cerebro que se acenden con cada actividade e que non se pode aplicar aos nenos pequenos. Algo que se adiviña moi útil, por exemplo, no diagnóstico precoz do autismo. As aplicacións terapéuticas, aínda experimentais, especialmente en bebés prematuros en unidades de coidados intensivos, e outras non terapéuticas, como as relacionadas coa osixenación muscular en atletas de elite, son o froito dos grandes avances recentes en instrumentación e métodos de análise.
 
"De cara aos próximos xogos olímpicos en Londres, estamos a probar un sensor óptico que se suxeita á coxa dos patinadores de velocidade para saber cal é a mellor estratexia de quentamento", explicou Elwell no congreso internacional L4H (Luz para a Saúde) que se celebrou no Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO), en Castelldefels (Barcelona). As aplicacións biolóxicas da física da luz constitúen un dos tres programas básicos do ICFO, xunto á enerxía e a información cuántica, explica o seu director, o físico Lluis Torner.
 
En oncoloxía, os métodos de óptica difusa estanse a desenvolver, entre outras cousas, para caracterizar tumores de mama e predicir o efecto de cada terapia. "Hai necesidade de métodos funcionais, baratos, portátiles e non ionizantes para facer un seguimento constante das pacientes", indica Regine Choe (Universidade de Rochester). A técnica non é tan doada como iluminar con láser a mama e recoller a información. Son necesarios complicados algoritmos para medir exactamente o que se quere, neste caso a hemoglobina, a osixenación e o fluxo do sangue, xa que onde crece un tumor aumentan os vasos sanguíneos que necesita para alimentarse. Os experimentos feitos en pacientes en combinación con técnicas máis contrastadas son prometedores, entre outras cousas, para distinguir entre tumores benignos e malignos.
 
A base dos experimentos de Romain Quidant, de ICFO, é moito máis complexa, xa que se trata de desenvolver nanoferramentas baseadas na óptica cuántica, para a súa aplicación en bioloxía avanzada. O seu equipo estuda, con programas europeos, a utilización de nanoesferas de ouro como método minimamente invasivo para o diagnóstico e o tratamento do cancro. Estas nanoesferas, excitadas por láser, son fontes puntuais de luz e de calor. Poden, por exemplo, detectar baixas concentracións de marcadores tumorais en soro.
 
Por un lado preténdese construír un chip que sexa un laboratorio completo para diagnóstico precoz e seguimento de tratamentos. Por outro, pénsase en utilizar as nanopartículas como cabalos de Troya con control remoto. O obxectivo é que se adhiran exclusivamente ás células tumorais e as destrúan selectivamente por calor.
 
Nas matemáticas baséase tamén o novo sistema comercial de microscopia STORM de Nikon, capaz dunha resolución 10 veces superior á dos máis avanzados microscopios ópticos. Introdúcese no reino do diminuto, xa que pode facer imaxes de detalles de células vivas, con axuda de moléculas fluorescentes, cunha resolución de 20 nanómetros, grazas á gran cantidade de fotóns que se emiten. É unha tecnoloxía nacida na Universidade de Harvard que xa se estaba a utilizar nos laboratorios, e agora preséntase, en forma compacta, como proba de que "a microscopía óptica se desenvolve máis rapidamente que nunca", en palabras de Peter Drent, director xeral de Nikon Instruments en Europa. O primeiro que se instala no continente está dende a semana pasada no ICFO (Universidade Politécnica de Cataluña), que foi elixido como centro de excelencia europeo para rodalo, especialmente no desenvolvemento do software.
 
Con máis de 200 científicos e técnicos na actualidade, o ICFO pretende, dende a súa creación en 2002, estar na vangarda mundial das ciencias fotónicas experimentais. Torner explica que a fotónica é un campo moi amplo, unha tecnoloxía básica para o avance noutras áreas. Elixiron tres programas principais de investigación: enerxía, saúde e información cuántica, sempre coa intención de ser líderes mundiais. Xa publicaron máis de 25 artigos no grupo Nature e a pesar dos seus poucos anos de existencia xa teñen un posto no mapa mundial.
 
(Fonte: El País)