La luz estructurada podría revolucionar el diagnóstico de enfermedades oculares

Un equipo de investigadores, liderado por Dusan Sarenac de la Universidad de Waterloo en Canadá, ha logrado un avance significativo en el campo de la óptica y la oftalmología. Mediante el control de un tipo de luz polarizada ampliamente utilizada en óptica cuántica, los científicos transformaron patrones ópticos sutiles de la visión periférica en formas vívidas y fácilmente perceptibles. Los resultados, publicados en Proceedings of the National Academy of Sciences, sugieren un nuevo método prometedor para evaluar la salud ocular.

Aunque el ojo humano generalmente no detecta la polarización de la luz visible, en ciertas ocasiones las estructuras internas del ojo pueden dispersar la luz de manera diferente según su polarización, generando patrones 'entópticos'. El efecto Boehm, descubierto en 1940 por el biofísico suizo Gundo Boehm, es un patrón en forma de corbatín que se forma en la visión periférica al observar luz linealmente polarizada. Sin embargo, su débil visibilidad había limitado su uso práctico como biomarcador de enfermedades retinianas. Sarenac explicó que los cambios en la percepción de estos patrones podrían indicar alteraciones retinianas, pero la baja intensidad dificultaba su aplicación clínica.

Para superar esta limitación, el equipo creó un haz de luz con acoplamiento espín-órbita, donde la polarización está vinculada al momento angular orbital, lo que produce una rotación continua de la dirección de polarización a lo largo del haz. Al ajustar la polarización espacial para que coincidiera con la simetría del tejido retiniano, lograron que las contribuciones débiles se reforzaran mutuamente, amplificando la visibilidad del patrón. Además, transformaron la forma de corbatín en un patrón multilobulado, cuyo número de lóbulos dependía de la topología de la luz. En pruebas con 11 participantes, los umbrales de detección mejoraron exponencialmente, y el patrón se hizo visible a aproximadamente un grado de distancia angular retiniana.

Este hallazgo establece un vínculo fascinante entre la visión humana y la mecánica cuántica, con potenciales aplicaciones en el diagnóstico no invasivo de enfermedades de la retina. Los investigadores planean realizar estudios con pacientes para desarrollar pruebas oculares que evalúen la integridad retiniana mediante la percepción de estos patrones. Sarenac concluye que estas formas etéreas podrían convertirse en una sonda funcional no invasiva, midiendo la forma y visibilidad del patrón en diferentes ubicaciones de la retina, lo que abriría nuevas vías para la detección temprana de patologías oculares.