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Principios, fuerzas, y debilidades de la Micro-PALMADITA

La tomografía fotoacústica (PALMADITA) es una herramienta sensible y rápida de la proyección de imagen. La PALMADITA es una técnica híbrida que implica la detección acústica de la absorción de la luz por los cromóforos endógenos como oxy- y deoxy-hemoglobina o los agentes exógenos del contraste como nanoparticles y tintes orgánicos. Es una herramienta emergente que encuentra usos dispersos en la investigación preclínica.

En la técnica de la PALMADITA, el contraste de la amortiguación óptica se mide y se utiliza para revelar las propiedades funcionales, anatómicas, histológicas, y metabólicas de un tejido. La proyección de imagen de la Micro-PALMADITA se puede aplicar para visualizar las células, los organelos, los órganos, o los tejidos en pequeños animales.

Principios de la micro-PALMADITA

En la técnica de la micro-PALMADITA, los pulsos cortos del laser se aplican al tejido de la muestra. Se generan las señales fotoacústicas cuando la muestra absorbe la luz. La luz se transforma en la energía térmica, que causa una subida en temperatura y la extensión termoelástica, que es proporcional a la longitud de onda de la fuente óptica usada inicialmente. Esto da lugar a la emisión de las ondas del ultrasonido del tejido de la muestra. Las señales del ultrasonido se pueden capturar por un transductor. La hemoglobina, el agua, y la melanina son amortiguadores ópticos típicos presentes en tejido endógeno.

Fuerzas de la micro-PALMADITA

  • La Micro-PALMADITA combina la alta resolución espacial de la proyección de imagen acústica con la sensibilidad excelente de la proyección de imagen óptica
  • Es una técnica completo no invasor y por lo tanto el ideal para el tumor cerebral estudia
  • La Micro-PALMADITA penetra más profundo y ofrece una mejor resolución espacial que la tomografía puramente óptica de la fluorescencia de las técnicas
  • Ofrece un mejor contraste óptico con pocos artefactos que las herramientas ultrasónicas de la proyección de imagen
  • La Micro-PALMADITA utiliza fuente de luz inionizante y es más segura comparada a las herramientas tales como tomografía por emisión de positrones (PET) y tomografía calculada de la radiografía
  • Es también más rápida y y es menos costosa que MRI
  • Siendo una técnica híbrida, puede distinguir entre diversos tipos de tejidos, rastrea agentes del contraste, y también determina reacciones hemodinámicas

Usos de la micro-PALMADITA

La tecnología de la imagen de la Micro-PALMADITA tiene usos dispersos en diversos campos del remedio tales como oncología, biología vascular, neurología, dermatología, oftalmología, y cardiología. La Micro-PALMADITA ha habilitado muchos estudios clínicos y de las ciencias de la vida de la investigación en pequeños animales. Esta herramienta se ha desarrollado grandemente durante últimos años y ha contribuido a mucho trabajo de investigación moderno en química, biología, y nanotecnología.

Algunos de los usos biomédicos dominantes de la micro-PALMADITA son como sigue:

  • Proyección de imagen de alta resolución de órganos superficiales tales como la piel
  • Detección y proyección de imagen de las células cancerosas, que habilita la detección temprana del cáncer
  • Pequeños animales de la proyección de imagen e información bioquímica de la llave de medición usando datos de la amortiguación óptica
  • Proyección de imagen estructural, funcional, y molecular de tejidos patológicos tales como células del tumor

Debilidades de la técnica de la micro-PALMADITA

  • La profundidad de la proyección de imagen de la PALMADITA es limitada por la atenuación liviana por los tejidos. Actualmente, la profundidad posible máxima de la proyección de imagen usando PALMADITA es 8,4 cm. Más nuevas técnicas de la iluminación pueden ayudar vencen esta limitación.
  • La velocidad de la proyección de imagen de la PALMADITA es limitada por el índice de repetición del pulso de laseres. Los científicos están contando en progresos en tecnología láser para ayudar a perfeccionar velocidad de la proyección de imagen de la PALMADITA.
  • El análisis cuantitativo en PALMADITA es relativamente difícil porque la medición local de la distribución del fluence es complicada. Los algoritmos avanzados pueden ser una solución para este problema.
  • Actualmente, no muchos sistemas disponibles en el comercio de la PALMADITA en el mercado son capaces de la proyección de imagen 3D.
Using photoacoustic tomography to look beneath the surface

Referencias

  1. http://rsfs.royalsocietypublishing.org/content/1/4/602
  2. http://oilab.seas.wustl.edu/epub/2006MXu-PA-Review.pdf
  3. http://www.nature.com/nmeth/journal/v13/n8/abs/nmeth.3925.html
  4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4311576/

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Last Updated: Feb 26, 2019

Susha Cheriyedath

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Susha Cheriyedath

Susha has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Chemistry and Master of Science (M.Sc) degree in Biochemistry from the University of Calicut, India. She always had a keen interest in medical and health science. As part of her masters degree, she specialized in Biochemistry, with an emphasis on Microbiology, Physiology, Biotechnology, and Nutrition. In her spare time, she loves to cook up a storm in the kitchen with her super-messy baking experiments.

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