Tecnología de imagenología luminiscente mapea las temperaturas de los tejidos

Se puede utilizar un sistema novedoso de termometría de imágenes de por vida de fotoluminiscencia de disparo único (SPLIT) para el mapeo dinámico de temperatura, según un nuevo estudio.

Desarrollado en el Institut National de la Recherche Scientifique (INRS; Quebec, Canadá), SPLIT se basa en la luminiscencia de nanopartículas dopadas con iones de tierras raras (Er3+, Yb3+ y codopadas con NaGdF4). Pero en lugar de obtener imágenes de luminiscencia punto por punto, SPLIT utiliza una cámara de ultra alta velocidad para registrar la disminución de la intensidad de la luminiscencia de campo amplio de forma compresiva, obteniendo dos vistas en una sola exposición en cada punto espacial.

En el siguiente paso, se utiliza un algoritmo, basado en un método de multiplicadores de dirección alterna conecte-y-use para reconstruir el video, a partir del cual la distribución de vida extraída (qué tan rápido se desvanece la luz emitida) se convierte en un mapa de temperatura. SPLIT también se puede utilizar para mapear la temperatura de una muestra biológica en movimiento con resolución de una sola célula, y los investigadores también creen que, entre otras cosas, puede aumentar la capacidad de detectar y tratar los cánceres de piel. El estudio fue publicado el 14 de noviembre de 2021 en la revista Nature Communications.

“Nuestra cámara es diferente de una común, donde cada clic da una imagen: nuestra cámara funciona capturando todas las imágenes de un evento dinámico en una sola instantánea. Luego las reconstruimos, una por una”, dijo el autor principal, Xianglei Liu, MSc, del INRS. “La detección exacta de la temperatura en tiempo real podría mejorar algún día la terapia fototérmica y ayudar en el diagnóstico temprano de los cánceres de piel”.

En la última década, las imágenes de fotoluminiscencia de por vida (PLI, por sus siglas en inglés) han surgido como un enfoque prometedor para la detección de la temperatura. La vida útil de las nanopartículas luminiscentes depende del microambiente local, lo que excluye mediciones erróneas de intensidad debido al cambio en el brillo de la fuente de luz, la intensidad de la luz de fondo o el fotoblanqueo limitado.

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Institut national de la recherche scientifique