17 de agosto 2010 Por Siobhan Wagner
Los pacientes con sospecha de casos de cáncer del hueso, puede ser inyectado un día con transductores de tamaño nanoscópico, que ayudará a los médicos por ultrasonidos detectar los primeros síntomas de la enfermedad.
Esta es la visión de científicos de la Universidad de Nottingham ,e ingenieros, que han construido transductores ultrasónicos ,tan pequeños que no son detectables por el ojo humano.
Los investigadores, afirman que los transductores, son órdenes de menor magnitud que los sistemas actuales, y añadió que hasta 500 de los más pequeños, podrían ser colocados a lo ancho de un cabello humano.
Pueden producir ultrasonido de una frecuencia tan alta, que su longitud de onda, es menor que la de la luz visible. En teoría, hacen posible que las imágenes de ultrasonido, para tomar fotos más finas que los microscopios ópticos más poderosos.
Matt Clark, del Grupo de Óptica Aplicada de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica en la Universidad de Nottingham, ha explicado esto se debe a la resolución, en aplicaciones ópticas o ultrasónicas, está limitada por la longitud de onda.
"El tamaño de los más pequeños el objeto, que se ve es directamente proporcional a la longitud de onda", dijo. "Con una longitud de onda grande, que usted puede ver los objetos grandes, pero no objetos pequeños. Si usted tiene una longitud de onda pequeña, se puede ver más y más pequeñas cosas.
“Así que en microscopía óptica, la resolución está limitada por la longitud de onda de la luz, que está a unos 500 nm. Para estos transductores, las longitudes de onda serán de unos 100 nm. Ahora tiene la posibilidad de ver, las cosas que son cinco veces más pequeño, que con los microscopios ópticos.
Clark ,describió los transductores como bocadillos o estructuras, en forma de concha con dos materiales reflectantes en el exterior, y un material transparente en el centro.
Cuando son golpeadas por un pulso de luz láser, que se establecen sonar de alta frecuencia, que lanza ondas ultrasónicas en la muestra. Cuando el transductor, es excitado por la ecografía, la distancia entre los cambios fuera de los materiales reflectantes, y que afecta a la cantidad de luz que se refleja de vuelta. Esto se mide con un láser adicional.
Los dispositivos pueden instalarse tanto con técnicas de micro o nanolitografía similares, a las utilizadas para los microchips o por autoensamblaje molecular, donde se construyen los transductores químicamente.
Clark, dijo que los transductores son apodados ' chots ‘, que significa " transductores ópticos baratos, porque son esencialmente libres de hacer “.
Mientras que el transductor, se capaz de detectar objetos más pequeños en el cuerpo, Clark advierte que esta tecnología no puede superar el problema de la atenuación, que afecta a las señales de distancia por ultrasonidos puede llegar antes de debilitarse.
" Es una cosa un poco complicada, porque ahora estamos en la posición donde con ultrasonido regulares en el cuerpo se puede ver alrededor de un milímetro ", dijo. "Si has construido un microscopio con esta tecnología, se podía ver las cosas a cerca de 100 nm y un factor de 10.000 menores. Pero hay un problema que se desciende en la longitud de onda. La atenuación es mucho mayor por lo que no puede ver a través de cosas mucho. "
Por lo tanto, el equipo de Clark ,es el estrechamiento de las aplicaciones médicas de la tecnología de imagen celular.
"En el cáncer de hueso, las propiedades estructurales de las células - su rigidez y cambios", dijo. "Si usted podría tomar una muestra de células, y medir su rigidez interna puede diagnosticar los tumores de esa manera. "
Clark ,agregó que sería un paso adelante respecto a las técnicas actuales, tales como imágenes foto- acústico, el cual pone tintes, partículas o manchas en el interior de un tejido y los incendios láser para generar ultrasonido. El problema con esta técnica, dijo, es que el tejido que rodea los filtros de señales, así que no hay forma de operar en cualquier cosa por encima de las bajas frecuencias.
El trabajo de los investigadores de Nottingham ,recibió £ 850.000, por valor de los fondos del EPSRC el año pasado y una subvención adicional de £ 350.000, para estudiar las aplicaciones de esta tecnología en la industria aeroespacial.
Clark, dijo que la tecnología podría superar uno de los factores limitantes, para la integración de componentes compuestos nano- en los aviones.
“No hay manera de inspeccionar, este tipo de componente en el momento ", añadió.
Mientras que los laboratorios disponen de recursos tales como los microscopios de electrones para estudiar la integridad de los nanocompuestos, deben rebanar el material para obtener una buena mirada. Esto sería totalmente impráctico para una tripulación de vuelo de tierra examinar las aspas del ventilador.
Después de pruebas adicionales, y el desarrollo de los transductores en los dos próximos años, Clark ,espera que se le prepara para la comercialización de la tecnología.
“Creemos que en cinco o 10 años, habrá una fuerte demanda de la industria aeroespacial para colocar componentes nano- ingeniería de sus motores y fuselajes y necesitará
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