Novo laser permitirá microscópio biológico

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/10/2003

Pesquisadores da Universidade do Colorado (Estados Unidos) deram um passo importante rumo à construção de um microscópio de raios-X compacto, praticamente portátil, que poderá ser utilizado para fazer imagens de organismos vivos de altíssima resolução.

Acionando um laser de femtossegundos (um laser capaz de gerar pulsos de luz com duração de apenas 100 trilionésimos de segundo) através de um tubo cheio de gás, chamado de guia de ondas, os cientistas conseguiram criar feixes laser mais eficientes em regiões do espectro até agora inacessíveis. Um artigo descrevendo a pesquisa, assinado pela estudante Emily Gibson e outros sete autores, acaba de ser publicado na revista Science.

A região com o comprimento de onda desse raio-X "soft", como o chamaram os pesquisadores, é conhecida como região "janela d'água", uma região importante para geração de imagens biológicas.

A janela d'água é uma área do espectro onde a água é menos absorvente do que o carbono, o que significa que o carbono absorve mais luz, tornando mais fácil fazer imagens de organismos vivos. Já existe tecnologia para se fazer imagens nessa região, mas à custa de equipamentos grandes e caros.

"Com o prosseguimento dos nossos trabalhos, esse avanço tornará possível a construção de um microscópio compacto para imagens biológicas que caberá numa mesa," afirma a Dra. Margaret Murname, uma das autoras do artigo. "Esses microscópios poderão visualizar processos acontecendo no interior de células vivas, ou talvez mesmo permitir que os cientistas entendam como os fármacos funcionam em detalhes."

Para criar os raios-X "soft", os pesquisadores direcionaram a luz de um laser através do guia de ondas. A intensa luz do laser literalmente rasga os átomos do gás, criando íons e elétrons. O feixe de laser então acelera os elétrons até níveis de energia muito altos, fazendo-os se chocar contra os íons. Nesse processo é criada a luz no espectro da janela d'água.

Algumas das ondas, entretanto, podem estar fora de fase, anulando outras, o que enfraquece o feixe de luz gerado. Mas os pesquisadores conseguiram modular o diâmetro do guia de ondas, fazendo com que tanto o raio laser original quando os raios-X "soft" viajem à mesma velocidade ao longo do mesmo caminho, aumentando a eficiência do processo. Como resultado, um feixe de fótons bem sincronizados emerge do sistema, gerando a luz no comprimento de onda dos raios-X "soft".

Outros pesquisadores já haviam conseguido criar feixes de luz nessa faixa do espectro, mas eram sempre numa quantidade muito pequena para qualquer utilização prática. O novo método agora desenvolvido consegue gerar luz em quantidade suficiente e de forma duradoura, permitindo então a criação dos microscópios biológicos.