Caracterización de melanomas en modelo animal sometidos a hipertermia magnética mediante Tomografía de Coherencia Óptica (OCT)

Abstract

El principal objetivo de este Trabajo Fin de Grado es la validación de la Tomografía de Coherencia Óptica (Optical Coherence Tomography, OCT) para caracterizar y diferenciar tejido tumoral de melanoma, así como evaluar los efectos de un tratamiento de hipertermia magnética (MH) con nanopartículas en su microentorno tumoral. Para el estudio deben conocerse las propiedades ópticas de propagación de la luz al interactuar con tejido biológico, así como los requisitos de propagación del modelo utilizado, Beer-Lambert. Una vez comprendidas las bases teóricas, es necesario familiarizarse con el sistema de medida OCT y con el proceso de captura de la intensidad de radiación procedente de las muestras. El posterior procesamiento de los datos incluye la evaluación del coeficiente de atenuación µt y del parámetro A, obtenidos tras la aplicación de técnicas de ajuste, para establecer métricas precisas sobre la propagación y absorción de la luz. En este trabajo se analiza la propagación y absorción de la luz en distintos tipos de tumores con nanopartículas magnéticas, comparando los resultados obtenidos en función de µt y A, con el fin de extraer conclusiones sobre la influencia de las nanopartículas y del tratamiento de hipertermia magnética. Además, se realiza un análisis bibliográfico de estudios previos con tejidos tumorales y tratamientos similares, para contextualizar y validar los resultados obtenidos. La conclusión principal de este estudio es que tanto la atenuación de la luz como los valores de A dependen ligeramente del tipo de nanopartículas presentes en el tejido y de la aplicación de hipertermia magnética, lo que permitiría establecer criterios para la clasificación y diferenciación de tumores según su composición y su respuesta al tratamiento.

The main aim of this Bachelor’s Thesis is to validate Optical Coherence Tomography (OCT) as a technique for identifying and characterizing melanoma tumor tissue, aswell as evaluating the effects of magnetic hyperthermia (MH) treatment with nanoparticles on the tumor microenvironment. To accomplish this, it is essential to investigate the optical propagation characteristics of light when interacting with biological tissue, along with the propagation requirements of the Beer-Lambert model applied. Once the theoretical foundations are established, familiarity with the OCT measurement system and the methodology for capturing radiation intensity from the samples is required. Subsequent data processing involves estimating the attenuation coefficient µt and the parameter A through fitting procedures, in order to obtain accurate metrics of light propagation and absorption. In this project, the propagation and absorption of light in various types of tumors containing magnetic nanoparticles are analyzed, comparing the results in terms of µt and A to drawconclusions about the influence of nanoparticles and the magnetic hyperthermia treatment. Moreover, a literature review of previous studies involving tumor tissues and analogous therapeutic methods was carried out to provide context and support the validation of the findings. The main conclusion of this study is that both light attenuation and A values are slightly dependent on the type of nanoparticles present in the tissue and the application of magnetic hyperthermia, allowing for the establishment of criteria to classify and differentiate tumors according to their composition and treatment response.