Excimer láser
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Funcionamiento
Los láseres que se utilizan para lo procedimientos quirúrgicos son emitidos por un aparato de luz concentrada y alta energía. Es por eso que, cuando el láser de luz y energía se concentra en un punto especifico, termina cortándolo.
Para la realización de las operaciones, se marca una línea exacta por donde pasará el láser, se programa y la fuerza de luz enérgica que lo carga hace un corte.
Otra de las características importantes que tiene el láser excimer, además de realizar cortes precisos, es que se pueden hacer incisiones sin que el tejido u órgano sangre. Esto es lo que le permite a esta herramienta convertirse en un gran avance para todo tipo de cirugías. Aunque siempre se le relacione con las operaciones oculares porque es donde más se utiliza.
El láser excimer también es empleado en el campo de la dermatología, como la cirugía de lunares, extirpación de tumores, o cualquier otro tipo de operación que requiera realizar cortes en la piel muy precisos y delicados.
Principales aplicaciones
La aplicación industrial más extendida del láser excimer ha sido en la fotolitografía en el ultravioleta profundo (longitudes de onda muy cortas), una tecnología fundamental utilizada en la fabricación de dispositivos microelectrónicos (es decir, circuitos integrados o "chips"). Históricamente, desde la década de 1960 hasta mediados de la década de 1980, las lámparas de mercurio-xenón se habían utilizado en la fotolitografía por sus líneas espectrales con longitudes de onda de 436, 405 y 365 nm. Sin embargo, las nuevas necesidades de la industria de semiconductores, tanto para conseguir una resolución más alta (producir chips más densamente integrados, y en menor tiempo) y para obtener un mayor rendimiento (reducir los costos), requerían herramientas de litografía más eficaces que las citadas lámparas que ya no eran capaces de satisfacer las necesidades de la industria.
Este desafío fue superado en 1982 cuando, en un desarrollo pionero, fue demostrada en IBM por Kanti Jain la viabilidad de la litografía de láser excimer en el UV profundo. Con los formidables avances en la tecnología de equipos acaecidos en las dos últimas décadas, hoy los dispositivos electrónicos de semiconductores que se fabrican utilizando litografía de láser excimer suponen una producción anual total de 400 mil millones de dólares.
Según la industria de semiconductores, la litografía del láser excimer (con los dos láseres disponibles de KrF y ArF) ha sido un factor crucial en el avance continuo de la llamada ley de Moore, (que describe la duplicación cada dos años del número de transistores integrados en los nuevos chips con una mayor densidad- una tendencia que se espera que continúe en esta década, con tamaños cada vez más pequeños de los dispositivos, acercándose a los 10 nanómetros). Desde una perspectiva científica y tecnológica aún más amplia, desde la invención del láser en 1960, el desarrollo de la litografía de láser excimer se ha destacado como uno de los principales hitos en la historia del láser durante los últimos 50 años.
La elevada potencia de salida de del láser excimer de luz ultravioleta también los hace útiles para la cirugía (especialmente la cirugía del ojo) y para el tratamiento dermatológico. La luz del láser de excímeros se suele absorber en la primera mil millonésima de metro (nanómetro) del tejido sobre el que incide. En 1980-1983, Samuel Blum en colaboración con Rangaswamy Srinivasan y James Wynne, en el TJ Watson Research Center de IBM, observaron el efecto del láser excimer ultravioleta sobre los materiales biológicos. Tras adicionales investigaciones, encontraron que el láser hacía cortes limpios y precisos, lo que resultaba ideal para cirugías delicadas. Esto dio lugar a una patente fundamental15 y los Dres. Blum, Srinivasan, y Wynne fueron premiados en el Salón de la Fama de Inventores Nacionales en 2002. Los trabajos posteriores introdujeron el láser excimer para su uso en la angioplastia. La Universidad Estatal de Kansas fue pionera en el estudio del láser excimer, lo que hizo posible la cirugía LASIK. El láser excimer de cloruro de xenón (308 nm) también puede tratar una variedad de enfermedades dermatológicas, como psoriasis, vitiligo, dermatitis atópica, alopecia areata y leucoderma.
La luz ultravioleta del láser excimer es absorbida muy bien en tejidos y componentes orgánicos. En vez de cortar o quemar, el láser excimer tiene suficiente energía como para separar las uniones entre las moléculas de los tejidos. El láser excimer tiene la propiedad de poder levantar o eliminar pequeñas y delgadas capas de células sin dañar los tejidos. Estas propiedades hacen del láser un excelente instrumento para máquinas de precisión o delicadas cirugías como la cirugía ocular LASIK.
