Desde que Wilhelm Conrad Röntgen descubrió la misteriosa radiación que bautizó como Rayos X en 1895 la capacidad de ver a través de la carne y el hueso ha transformado la medicina y la industria. Durante más de un siglo esta tecnología —aunque fundamental— se ha mantenido esencialmente inalterable, ofreciendo una ventana poderosa, pero a menudo velada, hacia el interior de la materia, pues sus icónicas imágenes en blanco y negro a duras penas logran distinguir la sutil danza de los tejidos blandos.
Hoy un nuevo amanecer irrumpe desde los laboratorios de física, prometiendo no solo mejorar la visión de los Rayos X, sino reescribirla por completo.
En el corazón de esta revolución se encuentra la colaboración pionera entre el Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología (ICAT) de la UNAM y la Universidad de Salamanca, que buscan domar un poder infinitesimal: el pulso de láser ultracorto.
Del segundo al femtosegundo
La radiografía convencional funciona como una fotografía de larga exposición; capta la absorción general de la radiación a medida que atraviesa el objeto, pero pierde matices. Es como intentar escuchar un susurro en medio de un trueno. La captura de lo efímero.
El cambio de paradigma reside en el uso de láseres ultracortos y ultraintensos. Un pulso de luz se mide típicamente en segundos, pero estos láseres generan pulsos que duran apenas femtosegundos (una milbillonésima parte de un segundo) o, en desarrollos más extremos, attosegundos (una trillonésima parte de un segundo). Al impactar un blanco específico estos pulsos generan una fuente de Rayos X con propiedades radicalmente distintas.
Este dominio del tiempo a escala atómica no es un simple truco tecnológico; es la llave para capturar lo efímero.
Figura clave en este desarrollo, el investigador Camilo Ruiz Méndez señala que el sistema busca superar la limitación histórica de los equipos tradicionales: su incapacidad para distinguir la absorción entre diferentes tejidos blandos. Para el ojo clínico actual, un tumor en sus etapas iniciales puede camuflarse con el tejido sano circundante, creando una “zona ciega” diagnóstica.
Los nuevos Rayos X generados por láser no solo se basan en la absorción (la forma en que la materia atenúa el haz), sino que explotan además el contraste de fase. La fase es la ligera desviación o refracción que el haz experimenta al atravesar diferentes densidades. Es esta sutil alteración, invisible para los equipos antiguos, la que permite diferenciar con nitidez entre un tipo de tejido blando y otro. El resultado es una imagen que ofrece un contraste significativamente mejorado.
Además de la sensibilidad al contraste el sistema alcanza una resolución espacial asombrosa, midiendo en el orden de las micras. Esto no solo afina el detalle: abre la puerta a la microscopía de Rayos X permitiendo a los científicos escrutar estructuras biológicas a un nivel que hoy solo se sueña. Imagine la capacidad de rastrear la arquitectura de una célula o de una proteína con la potencia penetrante de la radiación.
Hacia la clínica
Actualmente el ICAT se encuentra a la vanguardia de esta investigación y el equipo ha desarrollado un prototipo experimental que opera con éxito bajo las condiciones controladas de su laboratorio. Es un triunfo de la ingeniería óptica y la física aplicada.
No obstante, como toda gesta científica, el camino hacia la aplicación práctica exige paciencia y rigor.
Ruiz Méndez subraya que si bien la idea no es reemplazar completamente los sistemas convencionales sino complementarlos con fuentes de características únicas, su uso en un entorno hospitalario real está sujeto a un proceso de maduración y prueba. Se necesita demostrar que su desempeño en ambientes no controlados será tan robusto como en el ambiente de investigación.
Este esfuerzo binacional entre México y España no es solo un proyecto de alta tecnología: es una declaración de intenciones, un compromiso con la formación de recursos humanos de excelencia y la aspiración de que México se incorpore de lleno a las ligas de la investigación mundial.
La promesa de estos Rayos X de contraste de fase producidos por láseres ultracortos es la promesa de una visión más clara, más profunda y, en última instancia, más salvadora, descorriendo por fin el velo invisible que ha ocultado los secretos más íntimos de la biología.
Láseres ultracortos
La tecnología de pulsos de láser ultracortos (como los de femtosegundos e incluso attosegundos) se utiliza en diversas áreas de investigación avanzada. Estos pulsos se perfilan como una ventana a la dinámica atómica y molecular, pues permiten:
—Generar fuentes de radiación de Rayos X (o incluso neutrones y protones) de alta energía.
—Observar fenómenos físicos y químicos extremadamente rápidos, como el movimiento de electrones y la dinámica molecular, en escalas de tiempo sin precedentes.
—Estudiar al detalle la disposición espacial de proteínas y otras moléculas (como se hace con láseres de Rayos X de electrones libres o XFEL), lo que podría impactar el descubrimiento de fármacos.