TECNOLOGÍA SANITARIA

Diseñan un escáner de rayos X que detecta cánceres y analiza fármacos en unos minutos

La nueva tecnología podría acelerar el diagnóstico del cáncer, garantizar que los cirujanos eliminen el 100% de un tumor e inspeccionen los medicamentos en busca de sustancias químicas peligrosas

Células cancerígenas.
Células cancerígenas.

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17.06.2021 - 00:00

Los ingenieros de la Universidad de Duke han demostrado un prototipo de máquina de escaneo de rayos X que revela no solo la forma de un objeto, sino también su composición molecular.

Con una resolución y precisión sin precedentes, la tecnología podría revolucionar una amplia gama de campos como la cirugía del cáncer, la patología, la inspección de medicamentos y la geología.

La tecnología es un sistema de rayos X híbrido que combina la radiografía de transmisión de rayos X convencional con la tomografía de difracción de rayos X. El primero implica medir los rayos X que pasan directamente a través de un objeto. Esto último implica recopilar información sobre el ángulo de deflexión y la longitud de onda de los rayos X que se han dispersado (o rebotado) en un objeto, lo que proporciona una especie de "huella digital" exclusiva de la estructura atómica de ese material.

Los investigadores demostraron que el escáner podría proporcionar un análisis en tiempo real de productos farmacéuticos

Uno de los obstáculos para adoptar esta tecnología es que la señal de rayos X dispersa suele ser muy débil y compleja. Esto da como resultado que muy pocos rayos X lleguen al detector con cada imagen capturada, lo que conduce a grandes retrasos mientras el escáner recopila datos suficientes para el trabajo en cuestión.

APERTURA CODIFICADA

El enfoque del equipo de Duke utiliza una apertura codificada, una especie de escudo perforado que permite que los rayos X que viajan en muchos ángulos diferentes pasen a través de sus agujeros. El truco está en conocer el patrón exacto que se usa para bloquear los rayos X, que una computadora puede usar para procesar la señal más grande y compleja. Esto permite a los investigadores recopilar suficientes rayos X desviados para identificar el material en un período de tiempo más corto.

En el documento, los investigadores desarrollaron un nuevo método para crear aperturas codificadas en 3D de alta calidad, diseñaron una nueva máquina de extremo a extremo con una interfaz de usuario y un tamaño compacto, y construyeron un prototipo utilizando componentes listos para usar que se usan regularmente. en imágenes médicas.

El mayor desafío al que se enfrentó el prototipo de escáner consistió en realizar diagnósticos precisos de tejidos potencialmente cancerosos. Los investigadores escanearon biopsias de tejido antes de enviarlas a los patólogos residentes para sus exámenes clínicos. El escáner no solo coincidió con el diagnóstico clínico con precisión, sino que también distinguió de manera confiable entre los subtipos de tejido dentro y alrededor del tejido canceroso.

Luego, los investigadores demostraron que el escáner podría proporcionar un análisis en tiempo real de productos farmacéuticos. Esto no solo podría ayudar a los fabricantes a garantizar que su producto sea confiable, sino que también podría ser utilizado por los departamentos forenses de la policía o las campañas de salud pública para asegurarse de que las personas no vendan o tomen una sobredosis de medicamentos contaminados.

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