Del polvo interestelar a los tejidos humanos

La función de Henyey–Greenstein (HG), formulada en 1941 para describir el esparcimiento de luz por polvo interestelar, demostró que la radiación difusa observada podría explicarse como luz estelar esparcida, siempre que la función de fase favorezca marcadamente la dirección hacia adelante. Décadas después, su versatilidad permitió aplicarla en óptica biomédica. En 1987, Jacques y colaboradores la emplearon para caracterizar la distribución angular de un haz láser He-Ne al interactuar con tejido biológico humano in-vitro. Aunque los entornos son distintos, los mecanismos físicos que rigen el esparcimiento en medios astronómicos y biológicos son sorprendentemente similares, permitiendo el uso de un modelo común. El factor de anisotropía g cuantifica la preferencia direccional del esparcimiento y resulta esencial tanto para corregir la extinción de luz en astrofísica como para optimizar imágenes biomédicas, posicionando a la función HG como un puente teórico entre disciplinas. HG es una función de densidad de probabilidad que describe la probabilidad de que un fotón con dirección s’ sea esparcido hacia la dirección s, siendo ambos vectores unitarios. Permite muestrear el coseno del ángulo de esparcimiento, aspecto clave en simulaciones Monte Carlo como las descritas por Fang y Boas (2009), al implementarla en el código MCX simulando la propagación de luz en entornos tridimensionales complejos. En este contexto, dominar la función HG es crucial para los estudiantes del grupo de Óptica Biomédica de la UPT. Este conocimiento permite implementar simulaciones de fluorescencia y diseñar prototipos de campo para detectar grana cochinilla en cultivos de nopal mediante la fluorescencia del ácido carmínico. El ingeniero José Celso Briones Herrera, estudiante de la Maestría en Computación Óptica, desarrolla su tesis en torno al diseño y validación de un sistema portátil para detectar in-situ la grana cochinilla silvestre sin dañar el cultivo. Esta línea de investigación: “Sistemas Óptico-Biomédicos y su Optimización”, es desarrollada por el grupo de Óptica Biomédica junto a docentes con posgrado en matemáticas.