Medicina

Láser para exámenes más rápidos de los fluidos corporales

(NC&T) La técnica permite realizar análisis de orina y de suero sanguíneo en busca de las sustancias químicas más comunes e importantes para la supervisión y el tratamiento de la diabetes y enfermedades como las cardiovasculares, las renales y las del tracto urinario, entre otras, y resultará idónea para efectuar análisis rápidos en hospitales y en otros ámbitos clínicos.

Los investigadores Andrew J. Berger y Dahu Qi emplearon tubos de bajo índice de refracción en lugar de cubetas u otros recipientes voluminosos como contenedores de los materiales biológicos. Para obtener más información de los fluidos utilizaron luz blanca, como la emitida por una bombilla ordinaria, junto con el láser.

En la técnica láser denominada espectroscopia Raman, los científicos enfocan la luz láser hacia las moléculas, y la luz se dispersa, ganando o perdiendo energía. Un espectrógrafo traduce el cambio de energía en un espectro. Cada sustancia química presenta un espectro Raman que los científicos pueden reconocer. El método Raman es el favorito para encontrar sustancias químicas que se superponen y mezclan en un fluido, de modo semejante a los instrumentos musicales en una orquesta. Pero la espectroscopia Raman tiene un problema. Su señal es notablemente débil. Emplearla para analizar biofluidos no es una opción que resulte adecuada a priori.

Berger y Qi inyectaron las muestras de fluido en un delgado tubo transparente, especialmente hecho para contener la luz, y la larga trayectoria de interacción de la luz en el tubo permitió a los científicos recolectar mayor dispersión Raman. Los tubos tienen un índice de refracción menor que el del agua, de modo que la luz rebota dentro del líquido, igual que en las fibras ópticas sólidas utilizadas en las telecomunicaciones.

Láser para fluidos
Andrew Berger. (Foto: University of Rochester)
Las muestras de fluidos corporales absorben luz. Si tuviéramos dos muestras de suero sanguíneo, quizá una sería un poco más rosada debido a la ruptura de algunos glóbulos rojos. Entonces no conseguiríamos la misma intensidad de la señal en ambas.

Partiendo de esta premisa, los científicos enviaron un haz de luz blanca a través de cada muestra para determinar cuánta luz era absorbida en cada longitud de onda y luego calcularon las correcciones. Fue bastante fácil inyectar la luz empleando el extremo opuesto de donde penetra el láser en el tubo. Las correcciones resultantes hicieron las predicciones químicas significativamente más exactas.

El equipo midió 11 sustancias químicas en el suero sanguíneo incluyendo colesterol, glucosa, triglicéridos, albúmina y CO2.
Inteligencia espacial

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