La cámara más rápida de la historia utiliza rayos láser de colores

La cámara registra imágenes de una duración de menos de la mitad de una milmillonésima de segundo y puede captar más de seis millones de ellas en un segundo, de forma continua. Funciona mediante el empleo de un pulso rápido de láser disperso en el espacio, estirado en el tiempo y detectado electrónicamente.

El sistema será muy útil, por ejemplo, para analizar muestras de sangre en circulación con el fin de tratar de descubrir células enfermas. Además, la cámara trabaja con solo un detector, en lugar de los millones que tienen las cámaras digitales actuales.

«Células enfermas». Si bien otras cámaras usadas en la investigación científica pueden captar imágenes más efímeras, sólo pueden registrar unas ocho imágenes y deben ser accionadas para que lo hagan en un momento dado.

La nueva cámara sólo necesita un detector; las tradicionales, millones.

La cámara Steam, por el contrario, puede captar imágenes de forma continua, por lo que es ideal para acontecimientos al azar.

Algunas de sus aplicaciones podrían utilizarse en la observación de la comunicación entre las células o la actividad de las neuronas.

Pero un ejemplo perfecto sería en el análisis de muestras de sangre en circulación.

Como la captura de imágenes de células individuales en un volumen de sangre es imposible con las cámaras actuales, se toma una pequeña muestra escogida al azar y se retratan manualmente esas pocas células mediante un microscopio.

«¿Pero qué pasa si uno tiene que detectar la presencia de células muy raras que, aunque sean poco numerosas, indiquen las etapas iniciales de una enfermedad?», se pregunta Keisuke Goda, uno de los autores del estudio.

Goda señala que las células en circulación de un tumor son un buen ejemplo de esto.

Como precursoras de la metástasis, pueden ser sólo unas pocas entre miles de millones de células sanas.

«La probabilidad de que una de estas células esté en la pequeña muestra de sangre observada a través de un microscopio es virtualmente insignificante», dijo.

Pero con la cámara Steam, las células en rápida circulación se pueden fotografiar individualmente.

La idea es detectar lo que hasta ahora era virtualmente indetectable.

La técnica, denominada Serial Time-Encoded Amplified imaging («Captura de imágenes en serie codificadas en el tiempo y amplificadas»), o Steam por sus siglas en inglés, depende de la manipulación cuidadosa de los llamados pulsos de láser «supercontinuos». Estos pulsos, de menos de una millonésima de una millonésima de segundo de duración, contienen una gama muy amplia de colores. Dos elementos ópticos propagan los pulsos de láser a una matriz bidimensional ordenada de colores. Es este «arco iris bidimensional» el que ilumina las muestras individuales. Parte del arco iris es reflejado por la muestra -dependiendo de las áreas claras y oscuras del punto iluminado- y las reflexiones se desplazan, de regreso, a lo largo de su ruta inicial. Los «puntos brillantes reflejan su longitud de onda asignada pero los oscuros no», explicó el catedrático Bahram Jalali, de la Universidad de California en Los Ángeles, quien dirigió la investigación. «Cuando el arco iris bidimensional se refleja en el objeto, la imagen se copia sobre el espectro de colores del pulso», añadió. Nuestro paso siguiente será tratar de mejorar la resolución espacial, de manera que podamos tomar fotos absolutamente claras de la estructura interna de las células. Todavía no lo hemos logrado, pero si podemos hacerlo se sobrarán las aplicaciones en la biología.