Columna Ciencia y Tecnología

Microscopía holográfica digital

En el área biomédica los microscopios son una herramienta esencial para elestudio de microorganismos, células, o incluso secciones del cuerpo humano. Elmicroscopio ha permitido al hombre descubrir el funcionamiento y morfología demuchos seres diminutos. Algunos de estos seres no siempre son dañinos para elser humano, pues se sabe que muchos de estos microorganismos incluso ayudan ala buena salud.

El primer instrumento óptico que se inventó para la observación demicrobios, se dice que fue propuesto por el Holandés Jansen, alrededor del añode 1610. La palabra microscopio fue utilizada por primera vez por miembros de la Accademia dei Lincei,una sociedad científica italiana a la que pertenecía Galileo. Esta sociedadpublicó un trabajo sobre la observación microscópica del aspecto de una abeja.A mediados del siglo XVII otro holandés de nombre Anton Van Leeuwenhoek,utilizando microscopios simples de su propia fabricación observó por primeravez protozoos, bacterias, espermatozoides y glóbulos rojos. Es por ello que,Leeuwenhoek es conocido como el fundador de la Bacteriología.

La evolución del microscopio hasta nuestros días ha sido asombrosa. Se haconvertido en un instrumento muy versátil y multidisciplinario, pues áreas comola óptica, la electrónica y las ciencias de la computación, se interrelacionanpara fabricar este tipo de instrumentos. Ejemplos de microscopios modernos sonel microscopio de luz ultravioleta, el de fluorescencia, el de efecto túnel, elelectrónico de barrido, el confocal entre otros diseños. Cada uno de estostiene, un rango de aplicación diferente y junto con otras técnicas porcomputadora como la holografía digital se logra una mejor visualización de lasmuestras bajo observación.

Un ejemplo son las células en la sangre, su tamaño es de 5 micras, en dondeuna micra es la millonésima parte de un metro. Después de aplicar sobre laimagen digital de la muestra, una técnica por computadora llamada Holografíadigital, se puede volver a visualizar las mismas células pero en tres dimensiones.Lo que es útil para una mejor comprensión de la muestra bajo estudio.

En las áreas biomédicas la holografía digital ha prestado un servicioimportante al conseguir que se pueda visualizar la superficie de los timpanosdel oído y de la retina del ojo. Otro campo de aplicación de la Holográfica Digitalse encuentra en las áreas industriales, como en el caso de la medición dedeformaciones en microestructuras o en el análisis de vibraciones. Asimismo,las técnicas holográficas son usadas cada vez con mayor frecuencia en elcontexto artístico y/o publicitario.

Por otra parte, algunos sistemas bancarios también han puesto enfásis enusar encriptación holográfica como mecanismo de seguridad. Este último hecho hapermitido ampliar el uso de los hologramas en otros campos tecnológicos comopor ejemplo en el almacenamiento de información digital.

En resumen, podemos decir que el uso de microscopios junto con laholografia digital han permitido al investigador, proponer nuevos campos delconocimiento tales como la Microscopia Holográfica Digital, con la cual selogra medir la altura de objetos microscopicos, ampliando con ello lasposibilidades de inspección de estos seres diminutos. Otra ventaja de estatécnica, es la posibilidad de obtener mapas de alturas que dan cuenta de laestructura de microsuperficies, con aplicaciones que van desde las orgánicashasta el estudio de materiales.    

Como hemos mencionado, las aplicaciones de la Computación junto conlas de la Óptica a las ciencias Médico Bilógicas, han generado nuevastecnologías donde se requiere de conocimientos de Matemáticas, Física,Electrónica y lenguajes de programación con el fin de ampliar el campo deestudio y aplicaciones de estas áreas. Por ello, en la Universidad Politécnicade Tulancingo se han otorgando becas a nuestros estudiantes de tiempo completo;con el fin de apoyarlos para que continuen desarrollando estos temas delconocimiento científico y tecnológico.

 

Alfonso Padilla Vivanco


Alfonso Padilla Vivanco

En el área biomédica los microscopios son una herramienta esencial para elestudio de microorganismos, células, o incluso secciones del cuerpo humano. Elmicroscopio ha permitido al hombre descubrir el funcionamiento y morfología demuchos seres diminutos. Algunos de estos seres no siempre son dañinos para elser humano, pues se sabe que muchos de estos microorganismos incluso ayudan ala buena salud.

El primer instrumento óptico que se inventó para la observación demicrobios, se dice que fue propuesto por el Holandés Jansen, alrededor del añode 1610. La palabra microscopio fue utilizada por primera vez por miembros de la Accademia dei Lincei,una sociedad científica italiana a la que pertenecía Galileo. Esta sociedadpublicó un trabajo sobre la observación microscópica del aspecto de una abeja.A mediados del siglo XVII otro holandés de nombre Anton Van Leeuwenhoek,utilizando microscopios simples de su propia fabricación observó por primeravez protozoos, bacterias, espermatozoides y glóbulos rojos. Es por ello que,Leeuwenhoek es conocido como el fundador de la Bacteriología.

La evolución del microscopio hasta nuestros días ha sido asombrosa. Se haconvertido en un instrumento muy versátil y multidisciplinario, pues áreas comola óptica, la electrónica y las ciencias de la computación, se interrelacionanpara fabricar este tipo de instrumentos. Ejemplos de microscopios modernos sonel microscopio de luz ultravioleta, el de fluorescencia, el de efecto túnel, elelectrónico de barrido, el confocal entre otros diseños. Cada uno de estostiene, un rango de aplicación diferente y junto con otras técnicas porcomputadora como la holografía digital se logra una mejor visualización de lasmuestras bajo observación.

Un ejemplo son las células en la sangre, su tamaño es de 5 micras, en dondeuna micra es la millonésima parte de un metro. Después de aplicar sobre laimagen digital de la muestra, una técnica por computadora llamada Holografíadigital, se puede volver a visualizar las mismas células pero en tres dimensiones.Lo que es útil para una mejor comprensión de la muestra bajo estudio.

En las áreas biomédicas la holografía digital ha prestado un servicioimportante al conseguir que se pueda visualizar la superficie de los timpanosdel oído y de la retina del ojo. Otro campo de aplicación de la Holográfica Digitalse encuentra en las áreas industriales, como en el caso de la medición dedeformaciones en microestructuras o en el análisis de vibraciones. Asimismo,las técnicas holográficas son usadas cada vez con mayor frecuencia en elcontexto artístico y/o publicitario.

Por otra parte, algunos sistemas bancarios también han puesto enfásis enusar encriptación holográfica como mecanismo de seguridad. Este último hecho hapermitido ampliar el uso de los hologramas en otros campos tecnológicos comopor ejemplo en el almacenamiento de información digital.

En resumen, podemos decir que el uso de microscopios junto con laholografia digital han permitido al investigador, proponer nuevos campos delconocimiento tales como la Microscopia Holográfica Digital, con la cual selogra medir la altura de objetos microscopicos, ampliando con ello lasposibilidades de inspección de estos seres diminutos. Otra ventaja de estatécnica, es la posibilidad de obtener mapas de alturas que dan cuenta de laestructura de microsuperficies, con aplicaciones que van desde las orgánicashasta el estudio de materiales.    

Como hemos mencionado, las aplicaciones de la Computación junto conlas de la Óptica a las ciencias Médico Bilógicas, han generado nuevastecnologías donde se requiere de conocimientos de Matemáticas, Física,Electrónica y lenguajes de programación con el fin de ampliar el campo deestudio y aplicaciones de estas áreas. Por ello, en la Universidad Politécnicade Tulancingo se han otorgando becas a nuestros estudiantes de tiempo completo;con el fin de apoyarlos para que continuen desarrollando estos temas delconocimiento científico y tecnológico.

 

Alfonso Padilla Vivanco