El futuro de las imágenes médicas y la radiología

El futuro de las imágenes médicas y la radiología parecen estar también en Israel. Investigadores israelíes han desarrollado nuevas fuentes de radiación más precisas que se espera que conduzcan a avances en las imágenes médicas y otras áreas.

Estas fuentes de radiación precisas pueden reemplazar las costosas y engorrosas instalaciones que se utilizan actualmente para tales tareas. El aparato sugerido produce radiación controlada con un espectro estrecho que se puede sintonizar con alta resolución, con una inversión de energía relativamente baja.

Es probable que los hallazgos conduzcan a avances en una variedad de campos, incluido el análisis de productos químicos y materiales biológicos, imágenes médicas, equipos de rayos X para controles de seguridad. También otros usos de fuentes de rayos X precisas.

Por otra parte, fue publicada en la revista Nature Photonics, el estudio dirigido por el profesor Ido Kaminer y el alumno de su maestría Michael Shentcis.

El artículo de los investigadores muestra una observación experimental que proporciona la primera prueba de concepto para los modelos teóricos desarrollados durante la última década en una serie de artículos constitutivos.

El primer artículo sobre el tema también apareció en Nature Photonics.

Ese artículo presentó teóricamente cómo los materiales bidimensionales pueden crear rayos X, según el profesor Kaminer.

Por otro lado, el artículo marcó el comienzo de un viaje hacia las fuentes de radiación basadas en la física única de los materiales bidimensionales y sus diversas combinaciones: heteroestructuras.

“Hemos aprovechado el avance teórico de ese artículo para desarrollar una serie de artículos de seguimiento. Ahora, nos complace anunciar la primera observación experimental sobre la creación de radiación de rayos X a partir de dichos materiales, mientras controlamos con precisión los parámetros de radiación”.

Los materiales bidimensionales son estructuras artificiales únicas que tomaron por asalto a la comunidad científica alrededor del año 2004 con el desarrollo del grafeno.

Este fue creado por parte de los físicos Andre Geim y Konstantin Novoselov, quienes más tarde ganaron el Premio Nobel de Física en 2010.

El grafeno es una estructura artificial de un espesor atómico simple hecho de átomos de carbono. Las primeras estructuras de grafeno fueron creadas por los dos premios Nobel quitando capas delgadas de grafito, el “material de escritura” del lápiz, utilizando cinta adhesiva.

Los dos científicos e investigadores posteriores descubrieron que el grafeno tiene propiedades únicas y sorprendentes que son diferentes de las propiedades del grafito. Podemos obervar que posee una inmensa fuerza, transparencia casi completa, conductividad eléctrica y capacidad de transmisión de luz que permite la emisión de radiación, un aspecto relacionado con el presente artículo.

Estas características únicas hacen que el grafeno y otros materiales bidimensionales sean prometedores para las generaciones futuras de sensores químicos y biológicos, células solares, semiconductores, monitores y mucho más.

Otro premio Nobel que debería mencionarse antes de volver al presente estudio es Johannes Diderik van der Waals, quien ganó el Premio Nobel de Física exactamente cien años antes, en 1910.

Los materiales que ahora llevan su nombre, los materiales vdW, son el foco de Investigación del Prof. Kaminer.

El grafeno también es un ejemplo de material vdW, pero el nuevo estudio ahora encuentra que otros materiales vdW avanzados son más útiles para la producción de rayos X.

El futuro de las imágenes médicas

Los investigadores del Technion han producido diferentes materiales de vdW y han enviado haces de electrones a través de ellos en ángulos específicos que condujeron a la emisión de rayos X de una manera controlada y precisa.

Además, los investigadores demostraron una sintonización precisa del espectro de radiación con una resolución sin precedentes, utilizando la flexibilidad para diseñar familias de materiales vdW.

El nuevo artículo del grupo de investigación contiene resultados experimentales y una nueva teoría que, en conjunto, proporcionan una prueba de concepto para una aplicación innovadora de materiales bidimensionales como un sistema compacto que produce una radiación controlada y precisa.

Por último, el profesor Kaminer expresó: “El experimento y la teoría que desarrollamos hacen una contribución significativa al estudio de las interacciones luz-materia y allanan el camino para diversas aplicaciones en imágenes de rayos X (rayos X médicos, por ejemplo), espectroscopía de rayos X utilizada para caracterizar materiales y futuras fuentes de luz cuántica en el régimen de rayos X”.

Con información de LatamIsrael.