Aplicaciones de espectroscopía inducida por luz LED violeta: autofluorescencia

Resumen

La detección precoz de enfermedades neoplásica, así como el desarrollo de tratamientos más eficaces, son cruciales para mejorar la tasa de supervivencia. Una variedad de nuevas y emergentes estrategias diagnósticas, basadas en técnicas espectroscópicas mínimamente invasivas, como la detección de fluorescencia puntual (PF), están disponibles para mejorar el procedimiento de detección [1,2]. La técnica de PF proporciona información útil para monitorear la evolución de la abundancia y distribución de fluoróforos endógenos asociados con la enfermedad neoplásica en neoplasias superficiales de baja pigmentación [3,4]. El objetivo principal del presente estudio fue desarrollar una fuente de luz LED violeta adecuada para aplicaciones médicas dedicadas al diagnóstico y tratamiento de cánceres de piel no melanoma. Para esto, construimos una lámpara LED violeta de 12 W (con pico máximo de emisión a 405 nm) compuesta por cuatro LED móviles de 3 W cada uno, acoplados a un disipador y una lente, y montada sobre una plataforma con tornillos ajustables. La fuente de alimentación permite modificar la intensidad de iluminación. La lámpara LED se caracterizó empleando un espectrofotómetro acoplado a una fibra óptica. Se evaluó la irradiancia para diferentes distancias entre la lámpara y el detector. Además, se evaluaron la potencia radiante y la intensidad radiante. Los datos se compararon con una lámpara LED simulada utilizando el software óptico Zemax para la realización de luminarias con las características y modos de operación deseados para entregar la densidad de energía en el punto de interés, según lo requerido para aplicaciones médicas. La lámpara desarrollada, en combinación con un espectrofotómetro portátil, se empleó, bajo supervisión médica, para detectar diferencias entre los espectros de emisión de regiones cutáneas sospechosas y sanas ubicadas en la cabeza de un paciente con cáncer de piel no melanoma. La luz de la lámpara LED se concentró en la región examinada mediante el enfoque adecuado de los cuatro LED individuales, lo que generó un área homogénea de alta intensidad. Por lo tanto, se excitaron cromóforos endógenos en la piel y la intensidad de la emisión resultó suficiente para detectar una estructura de picos alrededor de 600 nm para algunas regiones sospechosas antes del tratamiento. Esta estructura de picos está ausente en las regiones sanas, y puede estar relacionada con el aumento en el contenido de protoporfirina IX en las regiones neoplásicas. Los resultados presentados en este trabajo indican la utilidad de la lámpara LED aquí desarrollada y caracterizada, como un dispositivo fácil de usar para la detección no invasiva de patologías neoplásicas de la piel, y con el objetivo de definir mejor las regiones malignas y predecir el resultado de un determinado tratamiento.