En el Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachusetts, un colombiano desarrolla una revolucionaria fuente de rayos X que, en el caso de la medicina, permite detallar venas y arterias sin usar medios de contraste. El colombiano Luis Fernando Vel\u00e1squez-Garc\u00eda es ingeniero mec\u00e1nico, aeroespacial y civil. Trabaja como investigador principal de los Laboratorios de Tecnolog\u00edas en Microsistemas del Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachusetts.<\/p>\n
Cada vez m\u00e1s, lo diminuto demuestra el universo de posibilidades que esconde. En eso se ha empe\u00f1ado un grupo de cient\u00edficos del Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachusetts (MIT), quienes, mediante la micro y nanotecnolog\u00eda aplicada en sistemas electromec\u00e1nicos, han desarrollado un dispositivo port\u00e1til, liviano, econ\u00f3mico y capaz de emitir rayos X para mostrar con gran precisi\u00f3n la anatom\u00eda de los tejidos del cuerpo (huesos, cart\u00edlagos, \u00f3rganos, m\u00fasculos, tendones, vasos sangu\u00edneos y dem\u00e1s), sin necesidad de usar medios de contraste.<\/p>\n
\u201cLo que hemos logrado es la versi\u00f3n rudimentaria de un acelerador de part\u00edculas: un sistema que produce una radiaci\u00f3n cuasi monocrom\u00e1tica \u2013semejante a la de un l\u00e1ser\u2013 pero con poca energ\u00eda, unos 10.000 electrovoltios, diez veces menos de lo que se usa para hacer rayos X usados en medicina de la forma tradicional\u201d, asegura Luis Fernando Vel\u00e1squez-Garc\u00eda, investigador principal de los Laboratorios de Tecnolog\u00edas en Microsistemas de MIT.<\/p>\n
El trabajo que este colombiano lidera se concentra en la fabricaci\u00f3n de sistemas con componentes electr\u00f3nicos cuyo tama\u00f1o puede ser 3.000 veces inferior al di\u00e1metro de un pelo, y que aprovechan una serie de fen\u00f3menos f\u00edsicos que ocurren por altos campos el\u00e9ctricos generados con bajos voltajes. Normalmente se asocia que a mayor voltaje, mayor movilizaci\u00f3n de electrones y, por ende, energ\u00eda. Pero las investigaciones de Vel\u00e1squez-Garc\u00eda van en contrav\u00eda de esa presunci\u00f3n y han demostrado que es posible construir aparatos que con solo 10 voltios mueven electrones haciendo uso del efecto cu\u00e1ntico de t\u00fanel.<\/p>\n
El prototipo fabricado originalmente \u2013del cual ya hay una versi\u00f3n m\u00e1s avanzada explicada en detalle en la m\u00e1s reciente edici\u00f3n del Journal of Physics D: Applied Physics\u2013 es un tablero con chips que contiene miles de emisores microsc\u00f3picos de electrones acelerados por un campo el\u00e9ctrico y que colisionan contra una delgada pel\u00edcula de oro que emite rayos X, los cuales, en su mayor\u00eda, son de la misma frecuencia. En otras palabras, su sistema ordena y concentra el flujo de electrones en un conjunto de peque\u00f1os spots para que cada uno genere rayos X. Es como quien usa una lupa para canalizar los rayos del sol para producir fuego.<\/p>\n
En general, cuando los rayos X interact\u00faan con la materia, una parte es absorbida, otra es reflejada y el resto es pasa de largo, eso depende de la distancia que recorre el rayo, su energ\u00eda y la densidad y la dimensi\u00f3n del material con el que se topa. La diferencia en intensidad de los rayos es aprovechada en medicina al realizar radiograf\u00edas o escanograf\u00edas (conocidas como Tomograf\u00edas Axiales Computarizadas, TAC) y hace que una estructura dada se vea blanca, negra o gris. Esa intensidad cambia sustancialmente al impactar materiales densos como los huesos o los metales, y ese contraste es lo que queda impreso en una pel\u00edcula fotosensible o en la pantalla de un computador. Pero no sucede lo mismo con los tejidos blandos, cuya densidad es m\u00e1s baja.<\/p>\n
Para ver venas y arterias, por ejemplo, al paciente se le inyectan o \u00e9ste ingiere sustancias como el yodo o el bario que \u201ccolorean\u201d los tejidos. Sin embargo, estos agentes de contraste pueden lesionar el h\u00edgado o los ri\u00f1ones, mientras que los rayos X, en las dosis actuales, podr\u00edan provocar c\u00e1ncer. No obstante, as\u00ed suene parad\u00f3jico, la radiaci\u00f3n tambi\u00e9n se emplea para destruir c\u00e9lulas cancer\u00edgenas: en la radioterapia se disparan haces de luz de radiaci\u00f3n ionizante en altas dosis que puede contener rayos X.<\/p>\n
Menos energ\u00eda y m\u00e1s detallado<\/p>\n
La fuente de radiaci\u00f3n que ha logrado Vel\u00e1squez-Garc\u00eda y su equipo es de menor energ\u00eda y no necesita de medios de contraste ni de altas de altas dosis para lograr im\u00e1genes muy detalladas. \u201cSon rayos tan especiales que cuando hemos tomado fotos de manos humanas que han sido conservadas en fr\u00edo para estudio hemos podido detallar, incluso, la textura de la caja en las que se guardan. Hemos tomado fotos de la aorta, hemos visto perfectamente tendones y hasta la porosidad de los huesos\u201d, asegura este ingeniero mec\u00e1nico, aeroespacial y civil. \u201cFuimos los primeros en aterrarnos porque no lo esper\u00e1bamos\u201d, a\u00f1ade \u00e9l, quien ha trabajado en colaboraci\u00f3n con el Hospital General de Massachusetts (MGH, en ingl\u00e9s) en pruebas preliminares con tejido no vivo.<\/p>\n
\u201cLo que hemos visto en test es impresionante\u201d, se\u00f1ala Rajiv Gupta, director del Centro Avanzado de Ciencias Imaginol\u00f3gicas del MGH. Este radi\u00f3logo se\u00f1ala que a\u00fan faltan por resolver dos desventajas t\u00e9cnicas del sistema: la limitaci\u00f3n en el tama\u00f1o de lo que se fotograf\u00eda \u2013pues hasta ahora el sistema funciona muy bien con partes peque\u00f1as del cuerpo, mientras que los equipos actuales pueden hacer radiograf\u00edas de cuerpo entero en una sola toma\u2013 y el poder de penetraci\u00f3n del rayo.<\/p>\n
Lo hecho es, sin embargo, un porcentaje menor del potencial que podr\u00eda tener esta propuesta. \u201cSomos muy optimistas porque si las im\u00e1genes son tan buenas con esta versi\u00f3n primitiva, con una depurada ser\u00e1n impresionantes. Hemos logrado solo el 10 o el 20 por ciento de lo que pensamos que es posible hacer, que es que los rayos X est\u00e9n en fase\u201d, precisa. As\u00ed, las ondas se comportar\u00edan como una perfecta marcha militar: aquella en la que todos los soldados tienen la misma altura (amplitud de onda), est\u00e1n a la misma distancia unos de otros y tienen la misma zancada (longitud de onda y frecuencia) y avanzan al mismo ritmo (la misma fase).<\/p>\n
Los tejidos blandos generan m\u00e1s contraste ante los cambios de fase que ante los de intensidad: los rayos X se mueven m\u00e1s despacio al atravesar un m\u00fasculo que un vaso sangu\u00edneo, por ejemplo, y medir esa diferencia permitir\u00eda registrar la anatom\u00eda de cada tejido, tomando varias im\u00e1genes de la estructura deseada a diversas distancias.<\/p>\n
A\u00fan es incierto cu\u00e1nto demorar\u00e1n en llegar a ese punto, pero las perspectivas son muy alentadoras. Y aunque el concepto de crear im\u00e1genes a partir de contrastes de fase desvela a los cient\u00edficos especializados en esta \u00e1rea desde hace m\u00e1s de dos d\u00e9cadas \u2013seg\u00fan Gupta\u2013 el modelo desarrollado por MIT es una contundente muestra de c\u00f3mo hacerlo. \u201cSi este m\u00e9todo se vuelve cl\u00ednicamente disponible ser\u00eda tan significativo como la invenci\u00f3n misma de los rayos X, pues este m\u00e9todo revela una nueva dimensi\u00f3n de la imaginolog\u00eda que hab\u00edamos ignorado\u201d, concluye este profesor de la Escuela de Medicina de Harvard.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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