Modalidades

Existen diferentes modalidades que sirven para la formación de imágenes moleculares de una manera no invasiva.

   Imagen por Resonancia Magnética

La imagen por resonancia magnética (MRI) tiene la ventaja de una alta resolución espacial y es muy útil para imágenes morfológicas y funcionales. Pero la MRI también tiene desventajas. La MRI tiene una sensibilidad de alrededor de de 10^-3 mol/L a 10^-5 mol/L, el cual comparado con otros tipos de formación de imágenes, puede ser muy limitante. Mejoras para incrementar la sensibilidad de la MRI incluye la hiperpolarización para incrementar la fuerza del Campo magnético, "bombeo óptico" y la polarización dinámica nuclear. Existen también unos esquemas de amplificación de señales basados en el intercambio químico que incrementan la sensibilidad.

Imagen Óptica

Existe una gran variedad de formas de generar la imagen óptica. Estos métodos dependen de la Fluorescencia, la Bioluminiscencia, laAbsorción o la Reflectividad como un recurso de contraste  

La desventaja de las imágenes ópticas es la falta de profundidad de penetración. La profundidad de penetración tiene que ver con la absorción y la dispersión de la luz. La luz es absorbida por los cromóforos que se encuentran dentro del organismo en tejidos (ej: hemoglobina, melanina y lípidos). En general, la absorción y la dispersión de la luz decrece cuando aumenta la Longitud de onda. Por debajo de los 700 nm (longitudes de onda visibles), estos efectos de absorción y dispersión conllevan a una poca penetración de profundidad, de solamente unos milímetros. Por lo tanto solo en la región del espectro visible solo se pueden evaluar tejidos superficiales. Por encima de los 900 nm el agua interfiere en la proporción de la señal. Esto es debido a que el coeficiente de absorción del tejido es considerablemente menor cerca del Infrarrojo (IR). A estas longitudes de onda (700-900 nm) la luz puede penetrar a mayor profundidad.

Las etiquetas y sondas con Fluorescencia para la realización de imágenes. Fluoroforos cercanos al infrarrojo se utilizan para la formación de imágenes "in vivo" incluyendo tintes como el Kodak X-SIGHT, DyLight 750 y 800, entre otros. Los Puntos cuánticos son nanoestructuras semiconductoras que confinan el movimiento de los electrones. Estos tienen fotoestabilidad y pueden producir brillo. Son de gran interés debido a su eficiente ayuda para observar los sistemas circulatorio y renal, pero a largo plazo producen toxicidad.

Tomografía Computarizada por Emisión de Fotones Individuales

El propósito principal de usar el SPECT cuando se generan imágenes cerebrales es para medir el flijo de una región del cerebro. El desarrollo de la tomografía computarizada en los 70s permitió generar el mapa de distribución de los radiosótopos en el cerebro y conllevo a la técnica ahora llamada SPECT.

El agente usado en SPECT emite rayos gamma. Existen diferentes tipos de agentes marcadores (radiotracers) que pueden ser usados dependiendo de la aplicación. El Xenón es un gas que sirve como un agente marcador. Este es de gran utilidad para el diagnóstico de la evaluación de funciones pulmonares. La detección de este gas se realiza por medio de una Cámara gamma. Al rotar la cámara gamma alrededor de la cabeza, se genera una imagen tridimensional de la distribución del agente marcador.

Tomografía por Emisión de Positrones

La Tomografía por emisión de positrones (PET) es una técnica de generación de imágenes de la medicina nuclear que produce una imagen tridimencional o una fotografía del proceso funcional del cuerpo. Una molécula es marcada con un positrón. Estos positrones "cancelan" los electrones cercanos emitiendo dos fotones de 511000 eV que se dirigen en 180 grados aparte el uno del otro. Estos fotones son detectados por el escáner el cual puede estimar la densidad de positrones en un área específica. Cuando se han realizado suficientes interacciones se puede medir el área de la molécula original. Este tipo de método permite medir la actividad metabólica del cuerpo.