Estudio de Tintas para la Fabricación de Fantomas en Óptica Biomédica: Estabilidad y Envejecimiento

PAMELA PARDINI; WAKS SERRA, MARÍA VICTORIA; POMARICO, J. A.; RANEA SANDOVAL, H. F.; IRIARTE, D. I.

Congreso; Reunión de la Asociación de Física Argentina; 2015

El uso de radiación en longitudes de onda del infrarrojo cercano ha sido propuesto como una herramienta para el desarrollo de técnicas no invasivas de monitoreo y detección en Biomedicina, tales como la Tomografía Óptica Difusa y la Tomografía Fotoacústica. En particular, la Tomografía Óptica Difusa (DOT) tiene la capacidad de detectar y caracterizar inhomogeneidades, complementando así las técnicas ya establecidas.Los estudios se realizan generalmente sobre fantomas, que consisten en construcciones (elaborados en este caso con agua destilada, leche y tinta) que, ópticamente, se comportan igual que los tejidos biológicos, y que tienen la ventaja de poder ser fabricados con la geometría y las propiedades ópticas deseadas. Dichos fantomas se caracterizan por dos propiedades básicas: el coeficiente de absorción µa y el coeficiente reducido de scattering µ′s. Así, la leche agregada en los fantomas tiene como objetivo proveer el scattering, mientras que la tinta se emplea como elemento absorbente. Con el fin de que los fantomas sean reproducibles, es deseable, por lo tanto, contar con un protocolo confiable para la elaboración de los mismos.Actualmente existen dos tintas que se utilizan comúnmente en los trabajos donde se requiere del uso de fantomas, y que están aceptadas por la comunidad científica: las tintas chinas marca Rotring® y Higgins®. Ya que la cantidad de tinta que es necesario añadir suele ser muy pequeña (del orden de microlitros por litro), éstas se diluyen en agua destilada previamente a su adición al fantoma, y se requiere, por lo tanto, de un preparado o mezclado previo para contar con mayor precisión al momento de emplearlas, y para asegurar una mejor dilución dentro del preparado final.Si bien estas tintas han probado ser adecuadas para ser utilizadas como agentes absorbentes, tienen la desventaja de que, una vez elaborada su dilución en agua destilada, comienzan rápidamente a decantar, de tal forma que el mismo volumen agregado al fantoma en distintos días, puede contener distintas proporciones de la tinta original, alterando la absorción deseada. En este trabajo se presenta un estudio detallado del comportamiento de las dos tintas chinas mencionadas, evaluando sus propiedades ópticas a lo largo de un período de dos meses. Se muestra cómo el decantación puede conducir a variaciones en el µa medido en fantomas. Se presenta también un protocolo de trabajo a seguir si se desea utilizar soluciones premezcladas de estas tintas y agua destilada. Adicionalmente proponemos como alternativa el uso de tinta empleada en impresoras de chorro de tinta, la cual, en contraste con el comportamiento de las tintas chinas tradicionales no presenta decantación.