Fotodensitometría

Qué es la fotodensitometría

El término procede del griego φῶς, φωτός (phōs, phōtós, "luz"), del latín densitas ("densidad", derivado de densus, "espeso") y del griego μέτρον (métron, "medida"). Literalmente designa la "medición de la densidad mediante la luz". Su uso en inglés (photodensitometry) se consolidó a mediados del siglo XX, cuando los laboratorios fotográficos y radiológicos necesitaron métodos objetivos para cuantificar el grado de ennegrecimiento de una película expuesta.

En la práctica, la fotodensitometría consiste en hacer pasar un haz luminoso a través de un soporte (película radiográfica, gel de electroforesis, membrana de transferencia) y registrar cuánta luz llega al detector situado al otro lado. La relación entre la intensidad incidente y la transmitida se expresa en una escala logarítmica: una densidad óptica de 0 indica transparencia total, mientras que una densidad de 4 significa que solo una diezmilésima parte de la luz original atraviesa la muestra. Esa escala logarítmica permite distinguir diferencias sutiles de opacidad que el ojo humano no percibe.

Aplicaciones en biología molecular y laboratorio

Uno de los campos donde la fotodensitometría ha resultado más productiva es la cuantificación de bandas en geles de electroforesis y membranas de Western blot. Tras separar proteínas o ácidos nucleicos según su peso molecular y teñirlos o marcarlos, el investigador obtiene un patrón de bandas cuya intensidad refleja la cantidad relativa de cada molécula. La lectura fotodensitométrica de esas bandas, hoy asistida por programas informáticos de análisis de imagen, transformó lo que antes era una estimación visual en un dato numérico reproducible.

También se recurre a esta técnica para valorar la concentración de microorganismos en cultivos líquidos. Al medir la densidad óptica de una suspensión bacteriana o de levaduras a una longitud de onda determinada (habitualmente 600 nm), se obtiene una cifra proporcional a la cantidad de biomasa presente, un procedimiento que se ha convertido en rutina en los laboratorios de microbiología.

Fotodensitometría en radiología y medición de masa ósea

Desde los primeros años de la radiología se sabía que la densidad fotográfica de un hueso en una placa guardaba relación con su contenido mineral. A partir de esa observación, descrita ya en 1939, diversos investigadores desarrollaron la absorciometría radiográfica (radiographic absorptiometry, RA), también denominada fotodensitometría ósea. El método requería exponer simultáneamente la mano del paciente y una cuña escalonada de aluminio calibrada; tras el revelado, un fotodensitómetro comparaba la densidad óptica del hueso con la de los escalones de referencia, y así se estimaba la masa ósea en equivalentes de aluminio.

Esta modalidad se empleó con cierta frecuencia durante las décadas de 1960 y 1970 para evaluar metacarpianos y falanges, y sirvió incluso a la NASA para monitorizar la pérdida de masa ósea en astronautas durante misiones del programa Apollo. Con la llegada de la absorciometría fotónica simple (SPA) y, más tarde, de la absorciometría dual de rayos X (DXA), la fotodensitometría radiográfica fue quedando relegada. No obstante, el procesamiento digital de imágenes le devolvió cierto interés en la década de 1990, al mejorar su precisión sin necesidad de equipos costosos.

Fotodensitometría e industria gráfica

Fuera del ámbito biomédico, la técnica ocupa un lugar consolidado en la industria de las artes gráficas y en la fotografía analógica. Los laboratorios de impresión la utilizan para verificar que la tinta depositada sobre el papel o la película alcanza los valores de densidad especificados, garantizando así la reproducibilidad del color en tiradas largas. En radiografía industrial (ensayos no destructivos de soldaduras, tuberías o piezas de fundición), la lectura fotodensitométrica de la película permite confirmar que la imagen cumple los requisitos de contraste exigidos por normas internacionales como la EN 444.

Preguntas frecuentes

¿De dónde procede la palabra fotodensitometría?

Combina tres raíces: el griego φῶς (phōs, "luz"), el latín densitas ("densidad") y el griego μέτρον (métron, "medida"). El vocablo compuesto se acuñó en inglés a mediados del siglo XX.

¿Es lo mismo fotodensitometría que densitometría ósea?

No. La densitometría ósea actual se basa en absorciometría de rayos X de doble energía (DXA), una tecnología distinta. La fotodensitometría ósea fue su precursora histórica: medía la densidad mineral a partir del grado de ennegrecimiento de radiografías convencionales, un método más sencillo pero menos preciso que la DXA.

¿Se sigue utilizando la fotodensitometría en investigación?

Sí, sobre todo para cuantificar bandas en geles de electroforesis y membranas de Western blot. La lectura fotodensitométrica, hoy integrada en programas de análisis de imagen digital, sigue siendo el método de referencia para expresar la abundancia relativa de proteínas o ácidos nucleicos separados por electroforesis.

¿Qué relación tiene con la densidad óptica?

La densidad óptica es precisamente la magnitud que la fotodensitometría mide. Se define como el logaritmo en base 10 del cociente entre la intensidad de luz incidente y la transmitida. Un valor de 1 significa que la muestra deja pasar el 10 % de la luz; un valor de 2, el 1 %.

Referencias

1. Britannica. Optical densitometer. Encyclopaedia Britannica. Disponible en: https://www.britannica.com/technology/densitometer
2. Cosman F, Herrington B, Himmelstein S, Lindsay R. Radiographic absorptiometry: a simple method for determination of bone mass. Osteoporosis Int. 1991;2(1):34-38. Disponible en: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1790418/
3. Jergas M, Genant HK. Bone densitometry: Absorptiometry. En: Resnick D, editor. Diagnosis of Bone and Joint Disorders. ScienceDirect Topics. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/absorptiometry
4. Wikipedia contributors. Densitometry. Wikipedia. Disponible en: https://en.wikipedia.org/wiki/Densitometry