jueves, 24 de octubre de 2013

¿Sabías que se utiliza antimateria para detectar el cáncer?

La verdad es que cuando alguien oye hablar sobre antimateria, seguro que más de uno piensa que la antimateria no existe y que se trata únicamente de ciencia ficción; no obstante, la realidad es bien distinta como vamos a comprobar a lo largo de esta entrada.

La antimateria es, como su nombre indica, lo opuesto a la materia, y su denominación surge a raíz de las antipartículas que poseen propiedades contrarias a las partículas ordinarias, las partículas que conforman todo lo que vemos a nuestro alrededor. Por ejemplo, un antiprotón es un protón con carga negativa, o un positrón (antielectrón) es un electrón con carga positiva.

Ahora bien, materia y antimateria no pueden ni verse ya que cuando las partículas se encuentran con antipartículas, se aniquilan las unas a las otras en un evento muy energético con la generación de radiación gamma, la más energética de todas. Esta es la propiedad que aprovecha una prueba diagnóstica de medicina nuclear denominada PET, tomografía por emisión de positrones por sus siglas en inglés.

Equipo PET-CT. La tomografía computarizada (CT, por sus siglas en inglés) se usa conjuntamente con el PET para obtener mejores imágenes.

El PET es una prueba diagnóstica fundamental en oncología puesto que ayuda a localizar dónde se encuentra el cáncer en el organismo, pero también ha hallado su uso en neurología y cardiología en diversas patologías. En esta entrada nos vamos a centrar en su uso oncológico.

Un PET usado con fines oncológicos se basa en los siguientes principios:

  1. Las células cancerosas consumen mucha glucosa, pues tienen un apetito voraz.
  2. Cuando los átomos son inestables desintegran partículas de su núcleo para conseguir mayor estabilidad. Un tipo de esas desintegraciones producen positrones (antielectrones), en concreto la denominada en ocasiones desintegración beta positiva, en la que un protón se desintegra en un neutrón, un positrón y un neutrino.
  3. Cuando las partículas chocan con antipartículas, se aniquilan y se produce radiación gamma.

Una vez conocidos los tres principios del PET, lo que hace falta ahora es generar átomos inestables, lo cual se realiza en aceleradores de partículas, e incorporarlos después a moléculas de glucosa para obtener un compuesto inestable. Por tanto, se ha creado un compuesto de glucosa con átomos inestables que se desintegrarán pasado un tiempo generando antimateria, en este caso positrones (antielectrones).

Cuando a un paciente se le inyecta por vía sanguínea este compuesto inestable enriquecido con glucosa, las células cancerosas tendrán mayor afinidad por este compuesto y lo introducirán en su interior. Una vez que el compuesto se encuentre en el interior de la célula cancerosa, se desintegra y en este proceso se libera antimateria, positrones, que, como están rodeados de materia ordinaria, rápidamente se aniquilan con electrones de la célula produciendo fotones muy energéticos (radiación gamma).

Posteriormente, gracias a un detector que analiza la trayectoria de los fotones gamma que se han producido, se procesa la información en un ordenador creando una imagen que representa los puntos en los que hay un mayor número de aniquilaciones; en otras palabras, estos son los puntos donde se localiza el cáncer.

En definitiva, el PET se basa fundamentalmente en la producción de antimateria en el interior del paciente mediante emisión de positrones como su nombre indica y su posterior aniquilación con la materia ordinaria, aunque obviamente las antipartículas generadas solo duran unos milisegundos. Esta prueba diagnóstica es otra demostración más de que el estrambótico mundo de la física de partículas es muy real y no se trata únicamente de elucubraciones de unos cuantos majaretas.

1 comentario:

  1. Genial articulo....

    Tenia curiosidad por saber de que manera la antimateria funcionava en estos aparatos y tu explicación me lo ha dejado clarisimo.

    Gracias!!

    ResponderEliminar