Científicos han desarrollado un sistema de imagen Raman ultrasensible que identifica tejido canceroso detectando débiles señales lumínicas de nanopartículas unidas a marcadores tumorales. Esta tecnología, mucho más sensible que las herramientas actuales, podría acelerar el cribado del cáncer y permitir una detección más temprana. Liderado por investigadores de la Michigan State University, el sistema promete llevar la imagen avanzada a la práctica clínica.
Un equipo del Institute for Quantitative Health Science and Engineering de la Michigan State University ha creado un sistema compacto de imagen Raman capaz de distinguir tejido canceroso de tejido sano. La innovación se basa en nanopartículas de dispersión Raman mejorada en superficie (SERS) diseñadas para unirse a marcadores tumorales, como la proteína CD44 en células cancerosas. Estas nanopartículas amplifican señales Raman débiles, que el sistema detecta para resaltar automáticamente áreas tumorales potenciales.
El diagnóstico tradicional del cáncer implica tinción que consume tiempo y revisión por patólogos, pero esta herramienta ofrece una alternativa más rápida. «Los métodos tradicionales para el diagnóstico relacionado con el cáncer son lentos y laboriosos porque requieren teñir muestras de tejido y que un patólogo busque anomalías», explicó Zhen Qiu, líder del equipo de investigación. «Aunque nuestro sistema no reemplazaría inmediatamente a la patología, podría servir como herramienta de cribado rápido para acelerar el diagnóstico».
Publicado en Optica el 23 de diciembre de 2025, el estudio demuestra la capacidad del sistema para detectar señales Raman cuatro veces más débiles que las de sistemas comerciales comparables. Combina un láser de fuente barrida, que varía longitudes de onda durante el análisis, con un detector de fotones individuales de nanohilo superconductor (SNSPD) que captura partículas de luz individuales con ruido mínimo. Esta configuración logra sensibilidad femtomolar en soluciones de nanopartículas y proporciona alto contraste en pruebas con células de cáncer de mama, tumores de ratón y tejidos sanos.
«Las señales SERS estaban fuertemente concentradas en muestras tumorales, con solo fondo mínimo detectado en tejido sano», señaló Qiu. El diseño compacto con fibra óptica soporta una posible miniaturización para uso portátil o intraoperatorio, mejorando la precisión de las biopsias y el monitoreo no invasivo de la progresión de la enfermedad.
Trabajos futuros incluyen aumentar la velocidad de lectura con láseres más rápidos como VCSELs, ampliar la validación y permitir multiplexación para múltiples biomarcadores. Los investigadores colaboraron con Quantum Opus para los dispositivos SNSPD. Adaptando las moléculas de direccionamiento, el método podría aplicarse a varios tipos de cáncer, mejorando ultimately los resultados de los pacientes mediante detección y tratamiento más rápidos.
