Mamografías precisas y sin dolor en 3-D, posible mediante la combinacion de luz y sonido.

    

     El cáncer de mama proyectada hoy requiere la exposición a la radiación de rayos X . Las imágenes de rayos X son difíciles de interpretar , causando ansiedad - inducir falsas alarmas y extensas pruebas de seguimiento que incluyen biopsias. Además , para conseguir una mamografía es , literalmente, un dolor , lo que requiere una compresión incómodo del tejido mamario .OptoSonics inicio en Oriental , Carolina del Norte tiene por objeto poner de imagen de mama más preciso , rápido , indoloro y sin radiación . La tecnología de la compañía se basa en la fotoacústica efecto - la generación de sonido de absorción de la luz a crear imágenes de alta resolución en 3D de la red de vasos sanguíneos en el interior del seno. "La idea es que, debido a los tumores inducen la creación de vasos sanguíneos adicionales , verías un lugar más brillante y vasos individuales que alimentan en la masa ", dice Robert Kruger , la compañía del presidente y co -fundador . Kruger y sus colegas presentaron los detalles de la técnica en la Sociedad Americana de Acústica reunión la semana pasada .Para una mamografía con el dispositivo OptoSonics , el paciente pone boca abajo sobre una mesa acolchada con la mama se coloca a través de una abertura en un vaso de plástico transparente que se llena parcialmente con agua. Alrededor de la copa es una matriz semiesférica de 500 detectores ultrasónicos con una fuente de láser en el infrarrojo cercano en la parte inferior . El láser electrocuta el tejido con 2048 impulsos en 1,7 minutos . La luz se ajusta a una longitud de onda que es absorbida fácilmente por la hemoglobina en la sangre ." Cuando la luz se absorbe , se genera calor y se expande el tejido ", explica Kruger. "Esta expansión empuja el tejido circundante y crea una onda acústica . Está a menos de un microsegundo de la luz, por lo que sólo una milésima parte de un grado de calentamiento , pero es suficiente para inducir una onda sónica . Los vasos sanguíneos absorben más luz que otros tejidos , y cuando la absorción óptica es más fuerte , la onda de sonido es más fuerte . "Las ondas tienen una frecuencia de 1 - 5 MHz , que cae en el extremo inferior del rango de ultrasonido. Estas ondas ultrasónicas viajan a través del tejido de mama y el agua que rodea a la matriz de detectores y luego en un equipo para la síntesis . Las imágenes resultantes se ven como angiografías , que muestra la red de vasos sanguíneos con una resolución de 0,6 mm .OptoSonics ha licenciado su tecnología de detección de mama a Canon en Japón y está trabajando con la empresa para comercializar el instrumento. Kruger dice que el equipo OptoSonics ya ha fotografiado a cuatro pacientes en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill , donde esperan comenzar los ensayos clínicos más tarde en el verano. Los ensayos clínicos también se iniciará en la misma época en la Universidad de Kyoto en Japón, que ya ha recibido un prototipo.OptoSonics y Canon también están integrando nueva tecnología de ultrasonido de alta definición en el dispositivo fotoacústica existente. La idea es que el dispositivo podría producir dos imágenes fotoacústicas y HD- ultrasonido para dar a los médicos más datos.La técnica de HD- ultrasonido se basa en el mismo conjunto de detectores hemisférica pero utiliza instrumentación adicional para enviar ondas ultrasónicas en el tejido mamario . Durante la exploración en espiral , ondas de ultrasonido reflejadas a partir de tejido de mama golpeó la matriz de detectores , la producción de imágenes en 3D que tienen una mayor relación señal -ruido y más resolución que las imágenes de ultrasonido convencionales, que se recogen de forma lineal en lugar de en espiral . Los investigadores fueron capaces de detectar calcificaciones 200 micrómetros en un maniquí de mama utilizando este enfoque HD- ultrasonido. Estos micro- calcificaciones pueden ser indicadores de cáncer , lo que les valiosa para detectar durante una mamografía .Hay un gran interés en la comunidad médica para encontrar alternativas a las mamografías tradicionales de rayos X . La ecografía y la resonancia magnética ya se utilizan como pruebas de seguimiento . Pero, dice Kruger , vienen con sus propios problemas : el ultrasonido sufre de ruido y la resonancia magnética es caro y requiere la inyección de agentes de contraste . Otras tecnologías emergentes que se están estudiando incluyen mamografías en 3-D basado en la tomografía computarizada (combinando muchas imágenes de rayos X en 2D a 3D usando software informático ), así como proyección de imagen molecular del seno , que utiliza agentes radiactivos de corta duración entregados por vía intravenosa.Kruger dice enfoque OptoSonics ' es un híbrido entre el ultrasonido y la tomografía computarizada y debe ser un fuerte competidor en el mercado de la mamografía .

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Estudio sobre compas de orientacion magnetica en aves inspira la creacion de biosensores magneticos.

09 de mayo 2014
Los investigadores muestran que las aves migratorias son incapaces de utilizar su compás magnético en presencia de ruido electromagnético urbano. Los resultados abren nuevas áreas de estudio para los sensores magnéticos.
Los investigadores que trabajan en Quantum Efectos de DARPA en ambientes biológicos programa ( Qube ) han demostrado que el ruido electromagnético que se respira en los ambientes urbanos modernos puede interrumpir el compás magnético interno de un pájaro. Los resultados se asientan un debate de décadas de duración sobre si de bajo nivel, los campos eléctricos y magnéticos artificiales pueden afectar los procesos biológicos en los vertebrados superiores. Para DARPA , los resultados apuntan a una nueva clase de sensores bio-inspirados en la intersección de la biología y la física cuántica .
En un artículo de Nature en línea, equipos de investigación de la Universidad de Oldenburg y la Universidad de Oxford , dirigido por el profesor Henrik Mouritsen , documentan una serie de experimentos con los petirrojos europeos que se realizaron entre 2005 y 2011.
Pájaros cantores nocturna-migratorias como los petirrojos europeos tienen una brújula magnética interna que les permite elegir la dirección correcta migratorias durante la primavera y el otoño las estaciones migratorias. Sin embargo, cuando los petirrojos utilizados en los experimentos de Oldenburg fueron expuestos a niveles cotidianos de la electromagnética ruido de fondo, las aves no pudieron orientarse correctamente. Cuando los investigadores más tarde escudaron a los pájaros de fondo el ruido electromagnético , las aves orientados a la dirección migratoria correcta. Las aves analizadas en el medio rural , lejos de fuentes de ruido electromagnético , no requiere evaluación para orientarme debidamente utilizando su compás magnético . Todos los detalles de los experimentos están disponibles en el documento .
Ruido electromagnético se emite en todas partes que los seres humanos utilizan dispositivos electrónicos. Las observaciones del estudio de Oldenburg sugieren que las aves utilizan un sistema biológico que es sensible al ruido electromagnético artificial con intensidades muy por debajo de las directrices para la exposición humana adoptada por la Organización Mundial de la Salud .
¿Pero por qué está estudiando DARPA migración de las aves ? Según el Dr. Matt Goodman, el Administrador del Programa de Qube , una de las razones es que los fenómenos observados pueden tener sus raíces en la física cuántica .
"La naturaleza es un banco de pruebas extraordinarias. Creemos que es posible que a través de millones de años de evolución , los organismos biológicos han desarrollado sistemas que aprovechan la física cuántica " , dijo Goodman. "El programa Qube está diseñado para probar esta hipótesis. El trabajo que está en busca de preguntas supuestos fundamentales acerca de cómo funcionan los procesos biológicos " .
Si se demuestra que los efectos cuánticos manifiestamente estar en juego en los sistemas biológicos , y los científicos pueden comprender los mecanismos en el trabajo, los hallazgos podrían conducir a nuevas tecnologías , fundamentalmente , incluyendo sensores bio-inspirados . Además de explorar la navegación magnética , los investigadores también están estudiando Qube fotosíntesis, el olfato y el marco teórico subyacente necesaria para asociar los fenómenos de la biología y la cuántica.
" El tiempo y el costo para desarrollar muchos de los sensores tradicionales que utiliza el Departamento de Defensa es sustancial. Naturaleza, por otra parte , ya se ha desarrollado extraordinarias capacidades de pensar en el sentido de un perro del olfato " , explicó Goodman. " Además de ser muy capaz , sensores naturales también son robustos , duraderos , presentan una gran sensibilidad y gran selectividad, y se producen en medio de la suciedad y el polvo del mundo natural ; la naturaleza no necesita habitaciones limpias . Tenemos la esperanza de seguir los pasos de la naturaleza para capturar esas cualidades en los sistemas de sensores artificiales " .

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