Alfonso Isaac Jaimes-Nájera, investigador del campus Monterrey, describe, junto con colegas de México e Inglaterra, la anatomía y fisiología del cristalino del ojo humano mediante modelo matemático; su artículo fue seleccionado como uno de los mejores de la óptica en este año
Por Martha Mariano | Campus Monterrey - 27/11/2020

Con información de Miranda Saucedo

El cristalino es una lente interna del ojo humano que se encuentra ubicada detrás de la pupila. Esta lente es la responsable de que podamos observar nítidamente a diferentes distancias.

Esto se realiza mediante un proceso conocido como acomodación, en el cual el cristalino cambia su forma por acción de los músculos ciliares para modificar su punto de enfoque.

En este proceso, tanto la parte externa como interna del cristalino cambian. Esto es dificil de describir debido a que la superficie del cristalino es asimétrica y su índice de refracción interno es inhomogéneo, es decir, tiene un índice de refracción gradiente que cambia en cada punto de la lente.

Para describir el cristalino, en la investigación del Dr. Alfonso Jaimes y sus colegas se desarrolló un modelo matemático de una sola función capaz de modelar de manera conjunta la superficie y el índice de refracción gradiente, dentro de los parámetros reportados experimentalmente.

Además de esto, este modelo matemático es capaz de describir el proceso de acomodación mediante un solo parámetro. Este modelo es el primero en describir cómo cambia la superficie y el índice de refracción gradiente durante el proceso de acomodación, utilizando una sola función.
 

Profesor investigador Dr. Alfonso Jaimes
Alfonso Jaimes es profesor de Cátedra en el Departamento de Ciencias de la Escuela de Ingeniería y Ciencias, campus Monterrey. 

 

“Nuestro modelo es el primero en describir con una sola función,la relación dinámica entre la parte externa e interna del cristalino en el proceso de acomodación. Previamente se utilizaban funciones distintas para describir sus componentes por separado. Así, nuestro modelo permite una descripción mucho más precisa del cristalino.

“En este trabajo usamos medidas biométricas del cristalino como radios de curvatura, ancho de lente, diámetro ecuatorial y valores de la variación del índice de refracción para  ajustar nuestra función y lograr que nuestro modelo de cristalino se encuentre dentro de los valores experimentales reportados”, explicó el Dr. Jaimes.

La función para describir al cristalino, detalló Alfonso Jaimes, es el producto de una distribución de Poisson y una distribución Gaussiana, ambas distribuciones estadísticas bien conocidas.

“Una vez que tenemos nuestro modelo de cristalino, lo que hacemos es construir un ojo esquemático, es decir, un modelo aproximado de ojo que toma en cuenta la córnea, el cristalino, la pupila, así como el humor acuoso y el humor vítreo, éste último siendo el medio que se encuentra dentro de nuestro ojo”, detalló.

Con esto, estudiamos su comportamiento óptico mediante códigos computacionales desarrollados por nosotros, y encontramos que nuestro modelo, además de preciso a nivel anatómico, también lo es a nivel óptico, ya que nuestros resultados concuerdan con datos experimentales de ojos humanos.”

La revista Optics and Photonics News de la Optical Society of America, presenta cada año una selección de los artículos científicos más sobresalientes del año a nivel mundial en el área de la óptica.

Dicha selección la realiza un comité de reconocidos científicos a nivel internacional. En la edición de este año, se seleccionó la investigación del Dr. Jaimes intitulada Single function crystalline lens capable of mimicking ciliary body accommodation, la cual fue publicada en el mes de junio de este año en la revista Biomedical Optics Express

Puedes consultar el artículo completo aquí

 

Modelo cristalino ojo humano Alfonso Jaimes

 

Además del profesor Alfonso Jaimes-Nájera, en esta investigación participan los investigadores Jesús E. Gómez-Correa y Víctor Coello del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, México, así como Barbara Pierscionek de la Staffordshire University, Reino Unido y Sabino Chávez-Cerda del Instituto Nacional de Astrofísica Óptica y Electrónica, México. 

Cabe resaltar que en esta edición de la revista, este trabajo fue el único seleccionado en el área de Óptica Visual a nivel mundial así como el único con adscripción a instituciones mexicanas.

El Dr. Jaimes destacó que esta investigación se puede usar para los recientes avances en ingeniería de tejido o en bioimpresión 3D, lo que podría tener potenciales aplicaciones para generar cristalinos impresos en 3D.

“Actualmente hay una gran cantidad de cirugías por cataratas, esto es una patología que se da precisamente en el cristalino”.

“Así que nuestra función que describe el cristalino humano también podría llegar a usarse para poder describir lentes intraoculares que pudieran ser muy útiles para este tipo de condiciones”, compartió.

Finalmente, el docente reconoció el apoyo que el Tec de Monterrey le brindó para continuar con su carrera científica la cual le ha permitido exponer su trabajo a nivel internacional.

“Es un orgullo poder retribuir y poner en alto el nombre del Tecnológico de Monterey con esta distinción”, señaló.

 

Infografía cristalino ojo humano Dr. Alfonso Jaimes

 

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