Técnica RM evalúa placa en vasos sanguíneos

"Los imanes que estudiamos son básicamente iguales a los de un refrigerador pero mucho más pequeños,” explicó Chris Hammel, jefe del proyecto y profesor emérito en física experimental de Ohio State University (Columbia, EUA). Los imanes circulares usados en este estudio tenían una medida transversal de solamente 2 micrómetros. "Debido a que los cuerpos ferromagnéticos (ferromagnets) generan campos magnéticos tan fuertes, no podemos estudiarlos mediante una RM habitual. Se podría utilizar una tecnología afín conocida como resonancia ferromagnética o RFM, pero no es lo suficientemente sensible para estudiar imanes individuales tan pequeños."

De la misma manera, los investigadores médicos no pueden usar la RM para tomar imágenes de placas formadas en el cuerpo por ser demasiado pequeñas. Por este motivo la nueva clase de RM podría eventualmente convertirse en una herramienta destinada a la investigación biomédica. La técnica combina tres tipos diferentes de tecnología: RM, RFM y microscopía de fuerza atómica.

Los investigadores llamaron a esta técnica resonancia ferromagnética y microscopía de fuerza con sonda de barrido, o RFMMF con sonda de barrido (scanned probe ferromagnetic resonance force microscopy, o scanned probe FMRFM). Detecta señales magnéticas por medio de una pequeña varilla de silicona y una sonda magnética más pequeña aún en su punta. Mientras la sonda pasa sobre un material captura una imagen con forma de tazón: el corte transversal curvo de un objeto. La señal magnética es más intensa en el centro (el "fondo” del "tazón”) y pierde intensidad hacia los lados.

Esta configuración parece extraña, sin embargo es la adecuada para que funcione esta nueva técnica. Cada átomo emite ondas radioeléctricas a una frecuencia particular. Pero para que los científicos sepan dónde están los átomos, necesitan poder localizar el origen de las ondas radioeléctricas, de la misma forma en que los equipos de RM a gran escala de los hospitales resuelven este problema modificando el campo magnético en cantidades precisas durante el barrido de un objeto. El computador de control de la RM sabe que donde el campo magnético es igual a X, la ubicación es igual a Y; programas de avanzada combinan los datos y los médicos obtienen una imagen tridimensional del interior del cuerpo del paciente.

Hasta ahora no se conocían técnicas que tomaran imágenes del interior de pequeños imanes como los del Dr. Hammel, menos aún que obtuvieran su ubicación precisa. Pero debido a que el nuevo sistema de sonda genera un campo magnético que varía naturalmente, los físicos descubrieron que al barrer la sonda sobre una serie de imanes podían obtener una imagen bidimensional similar a una imagen médica por RM.

En el estudio publicado, los investigadores hablan de una resolución de imagen de 250 nanómetros. Ahora que tienen su técnica de imágenes, el Dr. Hammel y sus colaboradores comienzan a registrar las características de muchas clases distintas de pequeños imanes, un primer paso fundamental hacia su desarrollo para la memoria informática. Los expertos están convencidos que algún día, los pequeños imanes podrían "implantarse” en el chip de la unidad central de procesamiento (CPU) de un computador. Debido a que los datos del sistema quedarían registrados en los imanes, dicho computador nunca necesitaría iniciarse debido a su memoria continua. También sería muy pequeño; en esencia, el computador completo estaría contenido en el CPU.

A los fines de la investigación biomédica, la técnica podría usarse para observar muestras de tejido tomadas de las placas que se forman en los tejidos encefálicos y las arterias. Muchas enfermedades están relacionadas con la formación de placas, incluso la enfermedad de Alzheimer y la arterosclerosis. Actualmente, los investigadores intentan evaluar la estructura de las placas en detalle para lograr una mejor comprensión sobre cómo se forman y afectan a las imágenes tradicionales por RM.

El Dr. Hammel y su equipo confían que su descubrimiento contribuirá con el desarrollo de un instrumento comercial aplicable a la rutina de laboratorio. Sin embargo, todavía esta técnica necesita un mayor desarrollo hasta convertirse en una herramienta de uso cotidiano para la industria informática o para la biomedicina.

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Ohio State University