Un polvo blanco barato y biocompatible que se ilumina cuando se calienta podría usarse para controlar de manera no invasiva la temperatura de órganos específicos dentro del cuerpo. Los científicos de la Universidad de Tohoku realizaron pruebas preliminares para demostrar la aplicabilidad de este concepto y publicaron sus hallazgos en la revista Informes científicos .
Los termómetros miden la temperatura en la superficie del cuerpo, pero los médicos deben poder controlar y controlar la temperatura corporal central en algunos pacientes críticos, como después de lesiones en la cabeza o ataques cardíacos. Hasta ahora, esto se hace con mayor frecuencia insertando un pequeñodentro del corazón y los vasos sanguíneos, pero los científicos están buscando medios menos invasivos para controlar la temperatura desde el interior del cuerpo.
El físico aplicado Takumi Fujiwara de la Universidad de Tohoku y sus colegas en Japón investigaron el potencial de un polvo blanco llamado zirconia para este propósito.
La zirconia es un polvo sintético de fácil acceso, químicamente estable y no tóxico. Cuando se calienta, sus cristales se excitan y liberan electrones. Estos electrones se recombinan con "agujeros" en la estructura molecular del cristal, un proceso que causacristales para emitir luz o luminiscencia. Debido a las propiedades ventajosas de este material para su uso en el cuerpo humano, los científicos querían probar y ver si su luminiscencia podía usarse para controlar la temperatura.
El equipo calentó zirconia bajo una lámpara ultravioleta y descubrió que a medida que aumentaba la temperatura de la zirconia, su luminiscencia se intensificaba. Lo mismo sucedió cuando una luz láser infrarroja cercana brilló sobre el material. Esto demostró que tanto el calor como la luz podían usarsepara inducir luminiscencia en zirconia.
Luego, los científicos demostraron que la luminiscencia de circonia era visible a simple vista cuando se colocaba detrás de un hueso y se iluminaba con un láser de infrarrojo cercano.
En conjunto, las demostraciones sugieren que la circonia podría monitorear potencialmente la temperatura interna del cuerpo al inyectarla y luego alumbrar una luz láser de infrarrojo cercano en una ubicación específica, como el cerebro. La intensidad y la longevidad de la luminiscencia del material dependerán de la temperatura ambiente.
"Si bien este estudio fundamental deja algunas cuestiones importantes sin resolver, este trabajo es una aplicación novedosa y prometedora de [sustancias luminiscentes sintéticas] en el campo de la medicina", concluyen los investigadores. En el futuro, los investigadores esperan descubrir un método que permitalongitud de onda de la luminiscencia de la circonia en la región del rojo al infrarrojo cercano, ya que mejora la transmisibilidad de los tejidos humanos, lo que permite obtener información más clara.
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Materiales proporcionado por Universidad de Tohoku . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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