Monografia Final. Biofisica.docx

UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO FACULTAD DE ………………. ESCUELA PROFESIONAL DE …………………….



INTEGRANTES :

 PROFESOR

:

 CURSO

:

Trujillo 2018

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INDICE

INDICE ............................................................................................................... 2 INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 3 I.

MICROSCOPIO DE CONTRASTE DE FASE .............................................. 4

II. IMAGENOLOGIA POR RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR ............... 7 III.

ULTRASONOGRAFÍA ............................................................................ 11

IV.

RADIOACTIVIDAD, APLICACIÓN A LA DATACIÓN POR CARBONO . 14

CONCLUSIONES............................................................................................. 18 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ................................................................. 19

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INTRODUCCIÓN En el presente informe trataremos diferentes temas en la cual ha sido dividido en cuatro capítulos: El primero tratara acerca de microscopio de contraste de fase, en el capítulo dos se hablara sobre la

imagenología

por

resonancia

magnética nuclear, en el capítulo tres es sobre ultrasonografía y el capítulo cuatro sobre radioactividad, aplicación a la datación por carbono

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I.

MICROSCOPIO DE CONTRASTE DE FASE 1.1. Definición Para poder observar una célula o tejido al microscopio de campo claro convencional hay que fijarla y hacerle una tinción, lo que implica, la muerte de la célula en cuestión. Esto siempre ha sido una preocupación para los expertos en el campo del estudio celular, debido que al pasar por todos estos procesos, algunas estructuras pueden dañarse o cambiar su forma. Para esto se utiliza el microscopio de contraste de fase (entre otros métodos más modernos), que permite realizar exámenes inmediatos y observar células vivas. La microscopía de contraste de fase, fue desarrollada fundamentalmente por Zernike en 1932. Se basa fundamentalmente en el retraso que se produce en las ondas de luz al atravesar objetos de distintos índices de refracción, aprovechando y amplificando dichos retrasos. El microscopio de contraste de fase permite observar células sin colorear y resulta especialmente útil para células vivas. ( Bushon, 1993) Este aprovecha las pequeñas diferencias de los índices de refracción en las distintas partes de una célula y en distintas partes de una muestra de tejido. La luz que pasa por regiones de mayor índice de refracción experimenta una deflexión y queda fuera de fase con respecto al haz principal de ondas de luz que pasaron la muestra. Aparea otras longitudes de onda fuera de fase por medio de una serie de anillos ópticos del objetivo y del condensador, anula la amplitud de la porción fuera de fase inicial del haz de luz y produce un contraste útil sobre la imagen. Las partes oscuras de la imagen corresponden a las porciones densas del espécimen; las partes claras de la imagen corresponden a porciones menos densas. Por lo tanto estos microscopios se utilizan para observar células vivas, tejidos vivos y cortes semifinos no coloreados.

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Dos modificaciones del microscopio de fase son el microscopio de interferencia y el microscopio de interferencia diferencial. 1.2. Constitución del microscopio de contraste de fase Fundamentalmente el microscopio de contraste de fase es un microscopio óptico de campo claro con algunas modificaciones, como objetivos y condensadores especiales. El condensador presenta un disco que proyecta un haz de luz con forma anular, y en la lente de salida de los objetivos, se agregan unos “anillos de fase”, que son discos transparentes con un diseño en relieve, cabe destacar que existen dos tipos diferentes de anillos de fase, denominados positivo y negativo, los cuales tienen distintos efectos sobre la luz y por lo tanto, las imágenes se ven diferentes en cada uno, esto se explicará más adelante. (Bushong, 1993, p.58)

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1.3. Fundamentos físicos: Este microscopio se basa en que la luz, al atravesar objetos con distintos índices de refracción, experimente retrasos (o desfases), sin embargo, estos no son tan notorios como para poder observarlos, el microscopio de contraste de fase, mediante las dos adaptaciones que aparecen arriba, acentúa dichos retrasos, haciendo que zonas con distintos índices de refracción se traduzcan en una variación de contraste lo cual puede ser observado. La manera de funcionar es la siguiente: Por medio del condensador, se logran separar los rayos luminosos que no son difractados por el objeto de los que no lo hacen, al pasar por la muestra, los rayos que atraviesan objetos más densos, experimentan un retraso de un cuarto de lambda, y al pasar por el anillo de fase estos rayos, debido a la forma del anillo de fase, estas ondas se retrasan un cuarto de lambda más, en cambio, las que no se han retrasado, pasan por una parte más delgada del anillo de fase y no se siguen retrasando. Entonces estos desfases de las ondas luminosas se perciben como diferencias en el contraste, en distintos tonos de gris. Además el anillo de fase disminuye la intensidad de la luz.

1.4. Aplicaciones médicas El microscopio de contraste de fase, debido a sus propiedades, se utiliza para exámenes inmediatos (o invivo), este tipo de microscopio ha desplazado en uso al de campo claro. Cabe destacar como desventaja, el que los objetos se vean delimitados por un halo o aura brillante alrededor en el caso del contraste de fase positivo, o por una sombra en el caso del contraste negativo, defecto producido por la manera de que se producen las imagenes.

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II.

IMAGENOLOGIA POR RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR

2.1. Definición Una imagen por resonancia magnética (IRM), también conocida como tomografía por resonancia magnética (TRM) o imagen por resonancia magnética nuclear (IRMN, o NMRI por sus siglas en inglés Nuclear Magnetic Resonance Imaging) es una técnica no invasiva que utiliza el fenómeno de la resonancia magnética nuclear para obtener información sobre la estructura y composición del cuerpo a analizar. Esta información es procesada por ordenadores y transformada en imágenes del interior de lo que se ha analizado. La resonancia magnética (RM) es una técnica de diagnóstico por imagen. Esta definición la engloba dentro de un conjunto de técnicas médicas cuyo objetivo es facilitar un diagnóstico mediante una “visualización” del interior del cuerpo. Dentro de estas técnicas se encuentran la ecografía, la tomografía axial computerizada (TAC, popularmente conocida como escáner) y los archifamosos rayos X (Rx). Todas ellas forman imágenes del interior de nuestro cuerpo, si bien es cierto que hace falta un ojo entrenado para leerlas, ya que en la mayoría de los casos para ojos profanos no pasan de ser un cúmulo de manchas. Aunque las imágenes finales puedan resultar muy similares, en realidad son muy distintas tanto en lo que muestran como en el método seguido para obtenerlas. Las que presentan mayores similitudes son los Rx y TAC que se basan en el coeficiente de atenuación de los rayos X. Al bombardear un cuerpo con fotones de alta intensidad, estos son capaces de atravesar la materia “blanda” o poco densa (pulmones, intestinos, músculos) quedando retenidos por la materia “dura” o densa (fundamentalmente los huesos). Los fotones que consiguen atravesar nuestro cuerpo impresionan una película fotográfica, creando una imagen que en realidad no es más que una sombra ya que donde se

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«ve» un hueso es en realidad una zona que no pudo ser alcanzada por los fotones. La resonancia magnética es un método de diagnóstico por imagen no radiológico, es decir no necesita proyectar radiación de ningún tipo contra el objeto de estudio lo cual la hace inocua. Desde su introducción en medicina en 1976, ha resultado ser de extraordinaria utilidad en los estudios del sistema nervioso central, aparato locomotor y otros órganos blandos

que

no

eran

visualizados

por

métodos

radiológicos,

convirtiéndose rápidamente en la reina de todos los sistemas de diagnóstico por imagen. El fenómeno de la RM fue descubierto en 1946 por Félix Bloch y Edgard Purcell, quienes recibieron el premio Nobel en 1952 por este hallazgo. La primera imagen del organismo obtenida por RM (IRM) fue la de un dedo, a principios de los 70. En 1977 se obtuvo la primera imagen de la cabeza y en 1978 la primera IRM del abdomen. 2.2. Ventajas La IRM tiene ventajas significativas sobre los restantes sistemas de diagnóstico por imagen empleados en la actualidad: ( Bushon, 1993). 

No utiliza radiaciones ionizantes. La imagen se obtiene mediante campos magnéticos y radiofrecuencia, con lo que se evitan los pequeños riesgos que acompañan a las dosis bajas de radiación administradas en TAC y Rx convencionales.



Mejor resolución de bajo contraste. La IRM no se basa en un solo parámetro, como es el coeficiente de atenuación de los rayos x (μ), sino en tres parámetros independientes (T1,T2 y SD). Estos varían considerablemente (20-40%) entre tejidos diferentes, mientras que μ sólo varía un 1%. Estas diferencias son las responsables de su excelente resolución de bajo contraste que constituye su principal ventajas.

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

Imagen multiplanar. Se pueden obtener planos trasversales, coronarios, sagitales y oblicuos. Se pueden obtener imágenes volumétricas. Esta capacidad se denomina imagen multiplanar.



No presenta artefactos debidos al aire o a los huesos.



Las medidas de flujo son directas. Se puede visualizar y cuantificar directamente el flujo de sangre.



No resulta invasiva. Dado su excelente resolución de bajo contraste no es necesario utilizar medios de contraste.



Capacidad multiplanar, por la posibilidad de obtener cortes o planos primarios en cualquier dirección del espacio;



Elevada resolución de contraste, que es cientos de veces mayor que en cualquier otro método de imagen.



Al no utilizar radiaciones ionizantes, no hay efectos nocivos conocidos, y



Amplia versatilidad para el manejo del contraste.

2.3. Contraindicaciones Son contraindicaciones del examen RM los marcapasos y los clips vasculares

ferromagnéticos.

El

material

metálico

provoca

perturbaciones sobre la imagen o bien un vacío de señal en caso de las prótesis.

Ante

ciertos

dispositivos

o

implantes

con

material

ferromagnético (cocleares, genitourinarios, vasculares), se valora en cada caso la posibilidad de removerlos. Las

prótesis

valvulares

cardiacas

no

suelen

considerarse

contraindicación. Tampoco lo son materiales dentarios, implantes en oído (excepto los cocleares, que son aparatos que producen sonidos para personas con deficiencias auditivas) y dispositivos intrauterinos.

2.4. Aplicaciones médicas

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Es usada principalmente en medicina para observar alteraciones en los tejidos y detectar cáncer y otras patologías. También es utilizada industrialmente para analizar la estructura de materiales tanto orgánicos como inorgánicos.

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III.

ULTRASONOGRAFÍA

3.1. Definición Según Verdugo (2009).El ultrasonido se define como una serie de ondas mecánicas, generalmente longitudinales, originadas por la vibración de un cuerpo elástico (cristal piezoeléctrico) y propagadas por un medio material (tejidos corporales) cuya frecuencia supera a la del sonido audible por el humano: 20,000 ciclos/segundo o 20 kilohertzios (20 KHz). Cuando la energía acústica interactúa con los tejidos corporales, las moléculas del mismo se alteran levemente y la energía se transmite de una molécula a otra adyacente. La energía acústica se mueve a través del tejido mediante ondas longitudinales y las moléculas del medio de transmisión oscilan en la misma dirección que la onda. La Ultrasonografía es un área de la Radiología que utiliza ondas de ultrasonido para obtener imágenes de los tejidos recogiendo el eco de una onda incidente. El ultrasonido médico cae en dos categorías distintas: diagnóstico y terapéutica. Ultrasonido de diagnóstico (también conocido como sonografía o ultrasonografía) es una técnica de diagnóstico no invasiva que se utiliza para producir imágenes dentro del cuerpo. Las sondas del ultrasonido de diagnóstico, llamadas transductores, producen ondas sonoras que tienen frecuencias por arriba del umbral del oído humano (arriba de 20KHz), aunque la mayoría de los transductores en uso actual operan a frecuencias mucho más altas (en el rango de mega hertz (MHz)). El ultrasonido de diagnóstico se puede además subdividir en ultrasonido anatómico y funcional. El ultrasonido terapéutico también utiliza ondas sonoras por arriba del rango del oído humano, pero no produce imágenes. Su objetivo es interactuar con los tejidos en el cuerpo para que puedan ser modificados

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o destruidos. Entre las modificaciones posibles están: mover o empujar el tejido, calentar el tejido, disolver los coágulos, o administrar fármacos a sitios específicos en el cuerpo. Las funciones de destrucción o ablación son posibles mediante el uso de rayos de muy alta intensidad que pueden destruir los tejidos enfermos o anormales tales como los tumores. 3.2. Usos comunes del procedimiento Los exámenes por ultrasonido pueden ayudar a diagnosticar diversas enfermedades y a evaluar el daño en los órganos luego de una enfermedad.

El ultrasonido se usa para ayudar a los médicos a diagnosticar síntomas tales como: 

dolores



hinchazón



infección

El ultrasonido es una forma útil de examinar muchos de los órganos internos del cuerpo, incluyendo en forma enunciativa y no limitativa: Corazón y vasos sanguíneos, incluyendo la aorta abdominal y sus principales ramificaciones 

hígado



vesicular biliar

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

bazo



páncreas



riñones



vejiga



útero, ovarios y niño no nato (feto) en pacientes embarazadas



ojos

3.3. Beneficios y riesgos Beneficios 

La exploración por ultrasonido no es invasiva (sin agujas o inyecciones).



Ocasionalmente, un examen por ultrasonido puede resultar incómodo en forma temporaria, pero no debería causar dolor.



El ultrasonido es un método que se encuentra ampliamente disponible, es fácil de utilizar y es menos costoso que otros métodos por imágenes.



Las imágenes por ultrasonido son extremadamente seguras y no utilizan radiación ionizante.



La exploración por ultrasonido proporciona una imagen clara de los tejidos blandos que no se visualizan bien en las imágenes de rayos X.



El ultrasonido es la modalidad de imágenes preferida para el diagnóstico y el control de las mujeres embarazadas y los bebés nonatos.



El ultrasonido proporciona una imagen en tiempo real, por lo que es una buena herramienta para guiar procedimientos de invasión mínima tales como las biopsias por aspiración y las aspiraciones con aguja.

Riesgos No se conocen efectos nocivos en humanos con respecto a los ultrasonidos de diagnóstico estándares.

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3.4. Contraindicaciones Ya que la Ultrasonografía no emite ningún tipo de radiación ionizante: No se conocen efectos nocivos en humanos con respecto a los ultrasonidos de diagnóstico estándares.

IV.

RADIOACTIVIDAD, APLICACIÓN A LA DATACIÓN POR CARBONO

4.1. LA RADIACTIVIDAD La radiactividad es un fenómeno físico natural el cual algunos cuerpos o elementos químicos llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas fotográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria, etc. propiedad de los isótopos inestables que desprenden energía en forma de radiaciones, y que en este proceso se van desintegrando; lo que quiere decir que poco a poco van perdiendo energía y por lo tanto son menos radiactivos. La Radiactividad fue descubierta por el científico francés Antoine Henri Becquerel realizaba investigaciones sobre la fluorescencia del sulfato doble de uranio y potasio y descubrió que el uranio emitía espontáneamente una Radiacion misteriosa. Esta propiedad del uranio recibió el nombre de radioactividad.

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4.2. Ventajas e inconvenientes de la radioactividad La radiactividad controlada ha ido adquiriendo diferentes usos y aplicaciones, a medida que se ha ido perfeccionando. Lo que podríamos la radiactividad es que produce una gran cantidad de energía capaz de abastecer la demanda de los consumidores, cosa que no pueden hacer otros tipos de energía; se usa también para inspeccionar la estructura interna de elementos, esterilizar materiales, medir espesores, densidades y niveles, para comprobar la humedad, datar

hallazgos

arqueológicos,

conservar

obras

de arte,

en

la agricultura y de manera terapéutica. Los inconvenientes son que la radiactividad es muy peligrosa y que se ha de tener mucha precaución con ella, porque cualquier error en su utilización,almacenamiento de

residuos,

etc.,

puede

producir

consecuencias muy graves, que también se utiliza para fines como bombas atómicas, otro problema es el de su utilización en la agricultura, porque si no se hace correctamente puede afectar a la calidad de los alimentos, y esto a la vez afectaría a los consumidores de estos alimentos; y también es muy peligrosa para la gente que trabaja en contacto directo o indirecto con elementos radiactivos.

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4.3. Efectos de la radioactividad a la salud El riesgo para la salud no sólo depende de la intensidad de la radiación y de la duración de la exposición, sino que también depende del tipo de tejido afectado y además de su capacidad de absorción. Por ejemplo: 

nauseas



vómitos



convulsiones



delirios



dolores de cabeza



diarrea



pérdida de cabello

4.4. LA DATACIÓN POR RADIOCARBONO La datación por radiocarbono es un método de datación radiométrica que utiliza el isótopo carbono-14 (14C) para determinar la edad de materiales que contienen carbono hasta unos 50 000 años. En arqueología es considerada una técnica de datación absoluta. En 1946, el químico estadounidense Willard Libby dio a conocer los mecanismos de formación del isótopo 14C a través de reacciones nucleares en la atmósfera. Más tarde, en 1949, cuando ocupaba su cargo como profesor en la universidad de Chicago, desarrolló el método conocido como método de datación radiocarbónica. En 1960, Libby fue

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galardonado con el Premio Nobel de Química por su método de datación mediante carbono-14. 4.5. Aplicaciones medicas 

La radioterapia se aplica casi siempre con técnicas de teleterapia, que utilizan un haz de fotones para radiar el tumor desde fuera del organismo del paciente. Como alternativa para localizaciones específicas se emplea la braquiterapia, que consiste en la implantación de una fuente de radiación en una cavidad corporal o en el interior del tumor.



Tanto las radiaciones y los radioisótopos son usados en medicina como agentes terapéuticos y de diagnóstico.



La Medicina Nuclear se define como la rama de la medicina que emplea los isótopos radioactivos, las radiaciones nucleares, las variaciones electromagnéticas de los componentes del núcleo y técnicas biofísicas afines para la prevención, diagnóstico, terapéutica e investigación médica.



Uso De La Radioactividad En Radioinmunoanalisis El procedimiento consiste en tomar muestras de sangre del paciente, donde con posterioridad se añadirá algún radioisótopo específico, el cual permite obtener mediciones de gran precisión respecto de hormonas y otras sustancias de interés.

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Se utiliza también para realizar mediciones enzimas, virus de la hepatitis,

ciertas

proteínas

del

suero,

fármacos

y

variadas

sustancias. CONCLUSIONES La imagen por resonancia magnética (RM) se ha convertido en la gran revolución en los diagnósticos médicos, pues permite la visualización de órganos y sistemas del cuerpo humano, incluso sobre aquellos aspectos ocultos para otros medios de diagnóstico La ultrasonografía es un examen rápido, indoloro y no invasivo, que ha sido considerado como una herramienta diagnóstica de gran utilidad en los servicios de urgencias de adultos En si la radioactividad es una propiedad muy importante para la humanidad pero a la vez muy peligrosa.

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Bushong SC. (1993). Manual de radiología para técnicos. Mosby. Verdugo P, Marco A. (2009). Ultrasonido en el estudio de tumores de partes blandas.

Revista

chilena

de

radiología,

15(1),

5-18.

https://dx.doi.org/10.4067/S0717-93082009000100003

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