Alguns anos atrás, Edoardo Charbon, professor da EPFL e chefe do Laboratório de Arquitetura Quântica Avançada, revelou um novo, câmera de ultra-alta potência chamada Swiss SPAD2. Seu dispositivo foi o primeiro a ser capaz de capturar e contar a menor forma de partícula de luz:o fóton. Ele também pode gerar imagens 3D e calcular a profundidade de campo medindo a quantidade de tempo que um fóton leva para viajar da câmera para um objeto.

Desde então, Charbon aprimorou sua invenção ainda mais. Ele o enviou a um colega do Dartmouth College em New Hampshire para que pudessem trabalhar juntos na tecnologia. Ao unir seus esforços, eles foram capazes de fotografar, identificar e localizar tumores em tecido humano.

Seu método envolve projetar luz vermelha em uma área de tecido doente com um laser enquanto a câmera tira simultaneamente uma foto da área. "O vermelho é uma cor que pode penetrar profundamente no tecido humano, ", diz Charbon. O tecido também é injetado com um agente contrastante fluorescente que se liga apenas às células tumorais.

Um atraso de menos de um nanossegundo

Quando as partículas de luz vermelha atingem um tumor, eles se comportam de maneira ligeiramente diferente de quando passam pelo tecido saudável. Mais especificamente, leva mais tempo para retornar ao ponto de onde foram enviados. E é esse diferencial de tempo que dá aos cientistas as informações de que precisam para reconstruir o tumor. "O atraso é inferior a um nanossegundo, mas é o suficiente para podermos gerar uma imagem 2D ou 3D, "diz Charbon. Graças a esta abordagem, seu novo sistema pode identificar com precisão a forma de um tumor, incluindo sua espessura, e localize-o dentro do corpo do paciente. O lapso de tempo se deve ao fato de que, quando a luz vermelha entra em contato com um tumor, ele perde parte de sua energia. "Quanto mais fundo em um tumor a luz viaja, mais tempo demorará para voltar. Isso nos permite construir uma imagem em três dimensões, "diz Charbon. Até agora, os cientistas tiveram que escolher entre identificar a profundidade de um tumor ou sua localização. Mas com esta nova tecnologia, eles podem ter ambos.

Hoje, os cirurgiões podem usar a ressonância magnética para localizar um tumor - mas a tarefa fica muito mais difícil quando eles estão na sala de cirurgia. A tecnologia de Charbon visa auxiliar os cirurgiões na delicada tarefa de remover um tumor. "As imagens geradas pelo nosso sistema permitirão que eles se certifiquem de que removeram todo o tecido canceroso e que nenhum pedacinho permaneceu, "diz Claudio Bruschini, um cientista no laboratório de Charbon. A pesquisa foi publicada recentemente em Optica e também pode ser usado em imagens médicas, microscopia e metrologia.