El MIT está desarrollando un nuevo sistema de imágenes ópticas que puede detectar tumores diminutos

Es bien sabido que es difícil detectar el cáncer a tiempo y que el tratamiento es temprano. Sin embargo, los tumores demasiado pequeños son difíciles de detectar. Cuando el tumor es demasiado grande, es posible que se haya perdido el mejor momento para el tratamiento; es demasiado tarde. Recientemente, investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) de Estados Unidos desarrollaron un nuevo sistema de imágenes ópticas, "Dolphin" (海豚), capaz de detectar tumores diminutos en las profundidades del cuerpo.

Hoy en día, el beneficio en los instrumentos de imágenes médicas es el equilibrio entre profundidad y resolución, como la resonancia magnética (磁共振成像、核磁共振) y la tomografía computarizada (计算机断层扫描, CT). Se puede ver toda la imagen del cuerpo, pero no se puede ver el tumor si es menor de 1 cm; las técnicas de imágenes ópticas pueden ver tumores pequeños, pero solo pueden ver unos 3 cm de profundidad desde la superficie.

imagen: MIT

En un nuevo estudio, los investigadores analizaron la profundidad y la resolución de las imágenes para obtener las mejores. La luz infrarroja cercana, en comparación con otros métodos ópticos, tiene longitudes de onda más largas, lo que permite penetrar partes más profundas del cuerpo y obtener una alta resolución. Un nuevo método utiliza imágenes hiperespectrales (高光谱成像). Se trata de imágenes infrarrojas cercanas de múltiples tipos.

Los investigadores recogieron señales in vitro y luego, utilizando el algoritmo de desarrollo del equipo, analizaron la ubicación del detector de señal y la profundidad. El equipo llama a este enfoque 'uso de imágenes hiperespectrales y detección de luz difusa en el infrarrojo cercano' (检测光发光探针在附近——使用高光谱和散射成像 红外、海豚).

El equipo utilizó diferentes detectores de nanopartículas para probar el sistema DOLPHIN (diferentes nanopartículas emiten diferentes longitudes de onda de luz infrarroja cercana). Posteriormente, se permitió que los ratones ingirieran el detector y lo rastrearan en su sistema digestivo. Lo singular de este método para este tipo de detector es su longitud de tan solo 0,1 mm, mucho menor que la de los detectores de imágenes ópticas comunes.

En otro experimento, se inyectó un detector en ratas y ratones, que puede detectar una profundidad de aproximadamente 4 cm; cuando se prueba en muestras de tejidos animales y humanos, la profundidad máxima puede alcanzar el doble del original.

En términos de estado, esto es solo un concepto. El sistema DOLPHIN puede determinar la posición de objetos pequeños y oscuros en imágenes del cuerpo humano. Los investigadores están ajustando el detector para que pueda detectar y marcar el tumor, que emite fluorescencia.

El equipo priorizó el cáncer de ovario, ya que a menudo se considera el fin de los cánceres difíciles de tratar. El cáncer de páncreas, el cáncer cerebral y el cáncer de piel también son el objetivo de los investigadores. El profesor Neelkanth Bardhan, coautor del estudio, afirmó: «En términos de aplicación práctica, esta tecnología nos permite rastrear de forma no invasiva un tumor de 0,1 mm marcado con fluorescencia, compuesto por cientos de células. Hasta donde sabemos, otros pueden hacerlo mediante tecnología óptica».

Nueva investigación publicada en el informe científico (科学报告) Journals.