Sreda, 13. februar 2013. - Znanstvenikom z Inštituta za fotonične znanosti (ICFO) UPC v Castelldefelsu (Barcelona) je uspelo razviti umetne atome, da bi v molekularnih merilih naredili magnetne resonance v celicah, kar bi lahko spremenilo področje medicinsko diagnostičnega slikanja .
Raziskava, narejena v sodelovanju s CSIC in avstrijsko univerzo Macquarie, je razvila novo tehniko, podobno slikanju z magnetno resonanco, vendar z veliko večjo ločljivostjo in občutljivostjo, ki omogoča skeniranje posameznih celic.
Delo, ki je bilo objavljeno v reviji Nature Nanotech, je vodil dr. Romain Quidant.
Kot poroča ICFO, je raziskavam uspelo uporabiti umetne atome, nanometrične delce dopiranega diamanta z dušikovo nečistočo, da bi lahko sondirali zelo šibka magnetna polja, kakršna so nastala v nekaterih bioloških molekulah.
Konvencionalno slikanje z magnetno resonanco beleži magnetna polja atomskega jedra telesa, ki jih je prej vzbudilo zunanje elektromagnetno polje, in glede na odziv vseh teh atomov lahko spremljamo in diagnosticiramo razvoj nekaterih bolezni z milimetrsko ločljivostjo.
Vendar v običajni resonanci manjši predmeti nimajo dovolj atomov, da bi opazovali odzivni signal.
Inovativna tehnika, ki jo predlaga ICFO, bistveno izboljša ločljivost do nanometrične lestvice (1.000.000-krat večja od milimetra), kar omogoča merjenje zelo šibkih magnetnih polj, kot so tista, ki jih ustvarjajo proteini.
"Naša metoda odpira vrata, da lahko izvajamo magnetno resonanco izoliranim celicam in pridobimo nov vir informacij za boljše razumevanje znotrajceličnih procesov in diagnosticiranje bolezni v tej lestvici, " je pojasnil raziskovalec ICFO Michael Geiselmann.
Do zdaj je bilo mogoče to ločljivost doseči le v laboratoriju, in sicer s posameznimi atomi pri temperaturah blizu absolutne nič, okoli -273 stopinj Celzija.
Posamezni atomi so strukture, ki so zelo občutljive na svojo okolico in imajo veliko sposobnost zaznavanja bližnjih elektromagnetnih polj, vendar so tako majhne in hlapne, da jih je treba ohlajati na temperature, ki so blizu absolutne nič, da bi lahko manipulirali z njimi, v zelo zapletenem postopku, ki zahteva okolje, zaradi katerega so njegove medicinske aplikacije nemogoče.
Vendar umetni atomi, ki jih uporablja Quidantova ekipa, tvorijo nečistoče iz dušika, ujete znotraj majhnega diamantnega kristala.
"Ta nečistoča ima enako občutljivost kot posamezen atom, vendar je zaradi svoje enkapsulacije pri sobni temperaturi zelo stabilna. Ta diamantna lupina nam omogoča ravnanje z dušikovo nečistočo v biološkem okolju in zato omogoča skeniranje celic." Quidant je trdil.
Za uspeh teh umetnih atomov ujeti in manipulirati, raziskovalci uporabljajo lasersko svetlobo, ki deluje kot objemka, ki jih lahko usmerja nad površino predmeta, ki ga preučujemo, in tako dobiva informacije iz majhnih magnetnih polj, ki jih sestavljajo.
Pojav te nove tehnike bi lahko spremenil medicinsko diagnostično slikovno polje, saj bistveno optimizira občutljivost klinične analize in s tem izboljša možnost odkrivanja bolezni in uspešnejšega zdravljenja.
Vir:
Oznake:
Prehrana Zdravje Psihologija
Raziskava, narejena v sodelovanju s CSIC in avstrijsko univerzo Macquarie, je razvila novo tehniko, podobno slikanju z magnetno resonanco, vendar z veliko večjo ločljivostjo in občutljivostjo, ki omogoča skeniranje posameznih celic.
Delo, ki je bilo objavljeno v reviji Nature Nanotech, je vodil dr. Romain Quidant.
Kot poroča ICFO, je raziskavam uspelo uporabiti umetne atome, nanometrične delce dopiranega diamanta z dušikovo nečistočo, da bi lahko sondirali zelo šibka magnetna polja, kakršna so nastala v nekaterih bioloških molekulah.
Konvencionalno slikanje z magnetno resonanco beleži magnetna polja atomskega jedra telesa, ki jih je prej vzbudilo zunanje elektromagnetno polje, in glede na odziv vseh teh atomov lahko spremljamo in diagnosticiramo razvoj nekaterih bolezni z milimetrsko ločljivostjo.
Vendar v običajni resonanci manjši predmeti nimajo dovolj atomov, da bi opazovali odzivni signal.
Inovativna tehnika, ki jo predlaga ICFO, bistveno izboljša ločljivost do nanometrične lestvice (1.000.000-krat večja od milimetra), kar omogoča merjenje zelo šibkih magnetnih polj, kot so tista, ki jih ustvarjajo proteini.
"Naša metoda odpira vrata, da lahko izvajamo magnetno resonanco izoliranim celicam in pridobimo nov vir informacij za boljše razumevanje znotrajceličnih procesov in diagnosticiranje bolezni v tej lestvici, " je pojasnil raziskovalec ICFO Michael Geiselmann.
Do zdaj je bilo mogoče to ločljivost doseči le v laboratoriju, in sicer s posameznimi atomi pri temperaturah blizu absolutne nič, okoli -273 stopinj Celzija.
Posamezni atomi so strukture, ki so zelo občutljive na svojo okolico in imajo veliko sposobnost zaznavanja bližnjih elektromagnetnih polj, vendar so tako majhne in hlapne, da jih je treba ohlajati na temperature, ki so blizu absolutne nič, da bi lahko manipulirali z njimi, v zelo zapletenem postopku, ki zahteva okolje, zaradi katerega so njegove medicinske aplikacije nemogoče.
Vendar umetni atomi, ki jih uporablja Quidantova ekipa, tvorijo nečistoče iz dušika, ujete znotraj majhnega diamantnega kristala.
"Ta nečistoča ima enako občutljivost kot posamezen atom, vendar je zaradi svoje enkapsulacije pri sobni temperaturi zelo stabilna. Ta diamantna lupina nam omogoča ravnanje z dušikovo nečistočo v biološkem okolju in zato omogoča skeniranje celic." Quidant je trdil.
Za uspeh teh umetnih atomov ujeti in manipulirati, raziskovalci uporabljajo lasersko svetlobo, ki deluje kot objemka, ki jih lahko usmerja nad površino predmeta, ki ga preučujemo, in tako dobiva informacije iz majhnih magnetnih polj, ki jih sestavljajo.
Pojav te nove tehnike bi lahko spremenil medicinsko diagnostično slikovno polje, saj bistveno optimizira občutljivost klinične analize in s tem izboljša možnost odkrivanja bolezni in uspešnejšega zdravljenja.
Vir:
