2013 m. Vasario 13 d., Trečiadienis. UPC fotoninių mokslų instituto (ICFO) mokslininkams Castelldefels mieste (Barselonoje) pavyko sukurti dirbtinius atomus, kad būtų galima atlikti ląstelių magnetinį rezonansą molekuliniu mastu, o tai galėtų pakeisti medicinos diagnostinių vaizdų sritį. .
Tyrimas, atliktas bendradarbiaujant su CSIC ir Australijos Macquarie universitetu, sukūrė naują metodiką, panašią į magnetinio rezonanso tomografiją, tačiau pasižyminčią daug didesne skiriamąja geba ir jautrumu, leidžiančią nuskaityti atskiras ląsteles.
Darbui, kuris buvo paskelbtas žurnale „Nature Nanotech“, vadovavo dr. Romain Quidant.
Kaip pranešė ICFO, moksliniams tyrimams pavyko panaudoti dirbtinius atomus, pasmerkto deimanto nanometrines daleles, turinčias azoto priemaišų, kad būtų galima nustatyti labai silpnus magnetinius laukus, tokius, kokius sukuria kai kurios biologinės molekulės.
Įprastinis magnetinio rezonanso tomografas registruoja kūno atominių branduolių, kuriuos anksčiau sužadino išorinis elektromagnetinis laukas, magnetinius laukus, o pagal visų šių atomų reakciją tam tikrų ligų evoliucija gali būti stebima ir diagnozuojama milimetro skiriamąja geba.
Tačiau esant įprastam rezonansui, mažesniuose objektuose nėra pakankamai atomų, kad būtų galima pastebėti reakcijos signalą.
ICFO pasiūlyta naujoviška technika žymiai pagerina skiriamąją gebą iki nanometrinės skalės (1 000 000 kartų didesnė nei milimetras), leidžianti išmatuoti labai silpnus magnetinius laukus, tokius, kokius sukuria baltymai.
„Mūsų metodas atveria duris galimybei atlikti izoliuotų ląstelių magnetinį rezonansą, gauti naują informacijos šaltinį, kad būtų galima geriau suprasti ląstelių vidaus procesus ir diagnozuoti ligas tokiu mastu“, - aiškino ICFO tyrėjas Michaelas Geiselmannas.
Iki šiol šią skiriamąją gebą buvo galima pasiekti tik laboratorijoje, naudojant atskirus atomus, esant beveik absoliučiai nuliui, maždaug –273 laipsnių pagal Celsijų.
Atskiri atomai yra struktūros, labai jautrios jų aplinkai, ir gebančios aptikti netoliese esančius elektromagnetinius laukus, tačiau jie yra tokie maži ir nepastovūs, kad norint juos manipuliuoti, reikia atvėsinti iki beveik absoliučios nulio temperatūros, atliekant labai sudėtingą procesą, kuriam reikia aplinka, dėl kurios neįmanoma naudoti medicinoje.
Tačiau dirbtiniai atomai, kuriuos naudoja „Quidant“ komanda, yra suformuoti azoto priemaiša, užfiksuota mažame deimantų kristalėlyje.
"Ši priemaiša turi tą patį jautrumą kaip atskiras atomas, tačiau yra labai stabili kambario temperatūroje dėl savo kapsulės. Šis deimantinis apvalkalas leidžia mums tvarkyti azoto priemaišas biologinėje aplinkoje, todėl leidžia nuskaityti ląsteles", Quidant teigė.
Kad galėtų sugauti ir manipuliuoti šiais dirbtiniais atomais, tyrėjai naudoja lazerio šviesą, kuri veikia kaip spaustukas, galintis nukreipti juos virš tiriamo objekto paviršiaus ir taip gauti informaciją iš mažų magnetinių laukų, kurie jį sudaro.
Šios naujos technologijos atsiradimas galėtų pakeisti medicinos diagnostikos vaizdų sritį, nes tai iš esmės optimizuoja klinikinės analizės jautrumą ir todėl pagerina galimybę anksčiau nustatyti ligas ir jas sėkmingai gydyti.
Šaltinis:
Žymės:
Mityba Sveikata Išsiregistruoti
Tyrimas, atliktas bendradarbiaujant su CSIC ir Australijos Macquarie universitetu, sukūrė naują metodiką, panašią į magnetinio rezonanso tomografiją, tačiau pasižyminčią daug didesne skiriamąja geba ir jautrumu, leidžiančią nuskaityti atskiras ląsteles.
Darbui, kuris buvo paskelbtas žurnale „Nature Nanotech“, vadovavo dr. Romain Quidant.
Kaip pranešė ICFO, moksliniams tyrimams pavyko panaudoti dirbtinius atomus, pasmerkto deimanto nanometrines daleles, turinčias azoto priemaišų, kad būtų galima nustatyti labai silpnus magnetinius laukus, tokius, kokius sukuria kai kurios biologinės molekulės.
Įprastinis magnetinio rezonanso tomografas registruoja kūno atominių branduolių, kuriuos anksčiau sužadino išorinis elektromagnetinis laukas, magnetinius laukus, o pagal visų šių atomų reakciją tam tikrų ligų evoliucija gali būti stebima ir diagnozuojama milimetro skiriamąja geba.
Tačiau esant įprastam rezonansui, mažesniuose objektuose nėra pakankamai atomų, kad būtų galima pastebėti reakcijos signalą.
ICFO pasiūlyta naujoviška technika žymiai pagerina skiriamąją gebą iki nanometrinės skalės (1 000 000 kartų didesnė nei milimetras), leidžianti išmatuoti labai silpnus magnetinius laukus, tokius, kokius sukuria baltymai.
„Mūsų metodas atveria duris galimybei atlikti izoliuotų ląstelių magnetinį rezonansą, gauti naują informacijos šaltinį, kad būtų galima geriau suprasti ląstelių vidaus procesus ir diagnozuoti ligas tokiu mastu“, - aiškino ICFO tyrėjas Michaelas Geiselmannas.
Iki šiol šią skiriamąją gebą buvo galima pasiekti tik laboratorijoje, naudojant atskirus atomus, esant beveik absoliučiai nuliui, maždaug –273 laipsnių pagal Celsijų.
Atskiri atomai yra struktūros, labai jautrios jų aplinkai, ir gebančios aptikti netoliese esančius elektromagnetinius laukus, tačiau jie yra tokie maži ir nepastovūs, kad norint juos manipuliuoti, reikia atvėsinti iki beveik absoliučios nulio temperatūros, atliekant labai sudėtingą procesą, kuriam reikia aplinka, dėl kurios neįmanoma naudoti medicinoje.
Tačiau dirbtiniai atomai, kuriuos naudoja „Quidant“ komanda, yra suformuoti azoto priemaiša, užfiksuota mažame deimantų kristalėlyje.
"Ši priemaiša turi tą patį jautrumą kaip atskiras atomas, tačiau yra labai stabili kambario temperatūroje dėl savo kapsulės. Šis deimantinis apvalkalas leidžia mums tvarkyti azoto priemaišas biologinėje aplinkoje, todėl leidžia nuskaityti ląsteles", Quidant teigė.
Kad galėtų sugauti ir manipuliuoti šiais dirbtiniais atomais, tyrėjai naudoja lazerio šviesą, kuri veikia kaip spaustukas, galintis nukreipti juos virš tiriamo objekto paviršiaus ir taip gauti informaciją iš mažų magnetinių laukų, kurie jį sudaro.
Šios naujos technologijos atsiradimas galėtų pakeisti medicinos diagnostikos vaizdų sritį, nes tai iš esmės optimizuoja klinikinės analizės jautrumą ir todėl pagerina galimybę anksčiau nustatyti ligas ir jas sėkmingai gydyti.
Šaltinis:
