Středa, 13. února 2013. - Vědci z Ústavu fotonických věd (ICFO) UPC v Castelldefelsu (Barcelona) dokázali vyvinout umělé atomy, aby vytvořily magnetické rezonance v buňkách v molekulárním měřítku, což by mohlo revoluci změnit v oblasti lékařského diagnostického zobrazování .
Výzkum, provedený ve spolupráci s CSIC a Macquarie University of Australia, vyvinul novou techniku podobnou zobrazování magnetickou rezonancí, ale s mnohem vyšším rozlišením a citlivostí, která umožňuje skenování jednotlivých buněk.
Práce, která byla publikována v časopise „Nature Nanotech“, byla vedena Dr. Romainem Quidantem.
Jak uvádí ICFO, výzkum dokázal použít umělé atomy, nanometrické částice dotovaného diamantu s dusíkovou příměsí, aby bylo možné snímat velmi slabá magnetická pole, jako jsou pole generovaná v některých biologických molekulách.
Konvenční zobrazování magnetickou rezonancí zaznamenává magnetická pole atomových jader těla, která byla dříve excitována vnějším elektromagnetickým polem, a podle reakce všech těchto atomů lze vývoj určitých chorob monitorovat a diagnostikovat s milimetrovým rozlišením.
V konvenční rezonanci však menší objekty nemají dostatek atomů k pozorování signálu odezvy.
Inovativní technika navržená společností ICFO významně zlepšuje rozlišení až do nanometrického měřítka (1 000 000krát větší než milimetr), což umožňuje měřit velmi slabá magnetická pole, jako například pole vytvářená proteiny.
„Naše metoda otevírá dveře, aby bylo možné provádět izolované magnetické rezonance v izolovaných buňkách, získávat nový zdroj informací, aby lépe porozuměli vnitrobuněčným procesům a diagnostikovali nemoci v tomto měřítku, “ vysvětlil výzkumník ICFO Michael Geiselmann.
Až dosud bylo možné dosáhnout tohoto rozlišení pouze v laboratoři pomocí jednotlivých atomů při teplotách blízkých absolutní nule, kolem -273 stupňů Celsia.
Jednotlivé atomy jsou struktury velmi citlivé na jejich prostředí a mají velkou kapacitu pro detekci blízkých elektromagnetických polí, ale jsou tak malé a těkavé, že je třeba je ve velmi složitém procesu, který vyžaduje manipulaci, ochladit na teploty blízké absolutní nule. prostředí, které znemožňuje jeho možné lékařské aplikace.
Umělé atomy používané týmem Quidantů jsou však tvořeny dusíkatou nečistotou zachycenou v malém diamantovém krystalu.
„Tato nečistota má stejnou citlivost jako jednotlivý atom, ale díky své enkapsulaci je velmi stabilní při pokojové teplotě. Tato kosočtvercová skořápka nám umožňuje manipulovat s dusíkovou nečistotou v biologickém prostředí, a proto nám umožňuje skenovat buňky“, Quidant argumentoval.
Aby mohli umělé atomy zachytit a manipulovat s nimi, používají laserové světlo, které funguje jako svorka schopná je nasměrovat nad povrch předmětu, který má být studován, a tak přijímat informace z malých magnetických polí, které je tvoří.
Vzhled této nové techniky by mohl revoluci v lékařském diagnostickém zobrazovacím poli, protože podstatně optimalizuje citlivost klinické analýzy, a proto zlepšuje možnost detekce onemocnění dříve a úspěšnějšího léčení.
Zdroj:
Tagy:
Krása Glosář Cut-And-Dítě
Výzkum, provedený ve spolupráci s CSIC a Macquarie University of Australia, vyvinul novou techniku podobnou zobrazování magnetickou rezonancí, ale s mnohem vyšším rozlišením a citlivostí, která umožňuje skenování jednotlivých buněk.
Práce, která byla publikována v časopise „Nature Nanotech“, byla vedena Dr. Romainem Quidantem.
Jak uvádí ICFO, výzkum dokázal použít umělé atomy, nanometrické částice dotovaného diamantu s dusíkovou příměsí, aby bylo možné snímat velmi slabá magnetická pole, jako jsou pole generovaná v některých biologických molekulách.
Konvenční zobrazování magnetickou rezonancí zaznamenává magnetická pole atomových jader těla, která byla dříve excitována vnějším elektromagnetickým polem, a podle reakce všech těchto atomů lze vývoj určitých chorob monitorovat a diagnostikovat s milimetrovým rozlišením.
V konvenční rezonanci však menší objekty nemají dostatek atomů k pozorování signálu odezvy.
Inovativní technika navržená společností ICFO významně zlepšuje rozlišení až do nanometrického měřítka (1 000 000krát větší než milimetr), což umožňuje měřit velmi slabá magnetická pole, jako například pole vytvářená proteiny.
„Naše metoda otevírá dveře, aby bylo možné provádět izolované magnetické rezonance v izolovaných buňkách, získávat nový zdroj informací, aby lépe porozuměli vnitrobuněčným procesům a diagnostikovali nemoci v tomto měřítku, “ vysvětlil výzkumník ICFO Michael Geiselmann.
Až dosud bylo možné dosáhnout tohoto rozlišení pouze v laboratoři pomocí jednotlivých atomů při teplotách blízkých absolutní nule, kolem -273 stupňů Celsia.
Jednotlivé atomy jsou struktury velmi citlivé na jejich prostředí a mají velkou kapacitu pro detekci blízkých elektromagnetických polí, ale jsou tak malé a těkavé, že je třeba je ve velmi složitém procesu, který vyžaduje manipulaci, ochladit na teploty blízké absolutní nule. prostředí, které znemožňuje jeho možné lékařské aplikace.
Umělé atomy používané týmem Quidantů jsou však tvořeny dusíkatou nečistotou zachycenou v malém diamantovém krystalu.
„Tato nečistota má stejnou citlivost jako jednotlivý atom, ale díky své enkapsulaci je velmi stabilní při pokojové teplotě. Tato kosočtvercová skořápka nám umožňuje manipulovat s dusíkovou nečistotou v biologickém prostředí, a proto nám umožňuje skenovat buňky“, Quidant argumentoval.
Aby mohli umělé atomy zachytit a manipulovat s nimi, používají laserové světlo, které funguje jako svorka schopná je nasměrovat nad povrch předmětu, který má být studován, a tak přijímat informace z malých magnetických polí, které je tvoří.
Vzhled této nové techniky by mohl revoluci v lékařském diagnostickém zobrazovacím poli, protože podstatně optimalizuje citlivost klinické analýzy, a proto zlepšuje možnost detekce onemocnění dříve a úspěšnějšího léčení.
Zdroj:
