Сряда, 13 февруари 2013 г. - Учени от Института за фотонически науки (ICFO) на UPC в Кастелдефелс (Барселона) са успели да разработят изкуствени атоми, за да направят магнитни резонанси в клетки в молекулен мащаб, което може да революционизира областта на медицинското диагностично изображение,
Изследването, направено в сътрудничество с CSIC и Macquarie University of Australia, разработи нова техника, подобна на магнитния резонанс, но с много по-висока резолюция и чувствителност, която позволява сканиране на отделни клетки.
Работата, която е публикувана в списанието „Nature Nanotech“, е ръководена от д-р Ромен Куидант.
Както се съобщава от ICFO, изследванията са успели да използват изкуствени атоми, нанометрични частици от легиран диамант с примес на азот, за да могат да изследват много слаби магнитни полета, като тези, генерирани в някои биологични молекули.
Конвенционалната магнитно-резонансна томография записва магнитните полета на атомните ядра на тялото, които преди това са били възбудени от външно електромагнитно поле, и според отговора на всички тези атоми, еволюцията на някои заболявания може да бъде наблюдавана и диагностицирана с милиметрова резолюция.
В конвенционалния резонанс обаче по-малките обекти нямат достатъчно атоми, за да наблюдават сигнала за отговор.
Иновативната техника, предложена от ICFO, значително подобрява разделителната способност до нанометричната скала (1 000 000 пъти по-голяма от милиметъра), като прави възможно измерването на много слаби магнитни полета, като тези, създадени от протеини.
"Нашият метод отваря вратата към възможността за извършване на магнитен резонанс на изолирани клетки, получаване на нов източник на информация за по-добро разбиране на вътреклетъчните процеси и диагностициране на заболявания в този мащаб", обясни изследователят на ICFO Майкъл Гейзелман.
До този момент беше възможно да се достигне до тази резолюция само в лабораторията, като се използват отделни атоми при температури, близки до абсолютна нула, около -273 градуса по Целзий.
Отделните атоми са структури, много чувствителни към заобикалящата ги среда и имат голям капацитет за откриване на близките електромагнитни полета, но те са толкова малки и летливи, че трябва да бъдат охладени до температури, близки до абсолютна нула, за да могат да ги манипулират, в много сложен процес, който изисква среда, която прави възможните медицински приложения невъзможни.
Изкуствените атоми, използвани от екипа на Quidant, обаче се образуват от азотна примеси, заловени в малък диамантен кристал.
"Това примес има същата чувствителност като отделен атом, но е много стабилен при стайна температура благодарение на капсулирането му. Тази диамантена обвивка ни позволява да боравим с азотните примеси в биологична среда и следователно ни позволява да сканираме клетките", Quidant спори.
За да могат да улавят и манипулират тези изкуствени атоми, изследователите използват лазерна светлина, която функционира като скоба, способна да ги насочва над повърхността на обекта, който ще се изучава, и по този начин получава информация от малките магнитни полета, които го съставят.
Появата на тази нова техника би могла да доведе до революция в областта на медицинското диагностично изображение, тъй като значително оптимизира чувствителността на клиничния анализ и следователно подобрява възможността за откриване на заболявания по-рано и лечението им по-успешно.
Източник:
Тагове:
Wellness Изрязване И Дете Красота
Изследването, направено в сътрудничество с CSIC и Macquarie University of Australia, разработи нова техника, подобна на магнитния резонанс, но с много по-висока резолюция и чувствителност, която позволява сканиране на отделни клетки.
Работата, която е публикувана в списанието „Nature Nanotech“, е ръководена от д-р Ромен Куидант.
Както се съобщава от ICFO, изследванията са успели да използват изкуствени атоми, нанометрични частици от легиран диамант с примес на азот, за да могат да изследват много слаби магнитни полета, като тези, генерирани в някои биологични молекули.
Конвенционалната магнитно-резонансна томография записва магнитните полета на атомните ядра на тялото, които преди това са били възбудени от външно електромагнитно поле, и според отговора на всички тези атоми, еволюцията на някои заболявания може да бъде наблюдавана и диагностицирана с милиметрова резолюция.
В конвенционалния резонанс обаче по-малките обекти нямат достатъчно атоми, за да наблюдават сигнала за отговор.
Иновативната техника, предложена от ICFO, значително подобрява разделителната способност до нанометричната скала (1 000 000 пъти по-голяма от милиметъра), като прави възможно измерването на много слаби магнитни полета, като тези, създадени от протеини.
"Нашият метод отваря вратата към възможността за извършване на магнитен резонанс на изолирани клетки, получаване на нов източник на информация за по-добро разбиране на вътреклетъчните процеси и диагностициране на заболявания в този мащаб", обясни изследователят на ICFO Майкъл Гейзелман.
До този момент беше възможно да се достигне до тази резолюция само в лабораторията, като се използват отделни атоми при температури, близки до абсолютна нула, около -273 градуса по Целзий.
Отделните атоми са структури, много чувствителни към заобикалящата ги среда и имат голям капацитет за откриване на близките електромагнитни полета, но те са толкова малки и летливи, че трябва да бъдат охладени до температури, близки до абсолютна нула, за да могат да ги манипулират, в много сложен процес, който изисква среда, която прави възможните медицински приложения невъзможни.
Изкуствените атоми, използвани от екипа на Quidant, обаче се образуват от азотна примеси, заловени в малък диамантен кристал.
"Това примес има същата чувствителност като отделен атом, но е много стабилен при стайна температура благодарение на капсулирането му. Тази диамантена обвивка ни позволява да боравим с азотните примеси в биологична среда и следователно ни позволява да сканираме клетките", Quidant спори.
За да могат да улавят и манипулират тези изкуствени атоми, изследователите използват лазерна светлина, която функционира като скоба, способна да ги насочва над повърхността на обекта, който ще се изучава, и по този начин получава информация от малките магнитни полета, които го съставят.
Появата на тази нова техника би могла да доведе до революция в областта на медицинското диагностично изображение, тъй като значително оптимизира чувствителността на клиничния анализ и следователно подобрява възможността за откриване на заболявания по-рано и лечението им по-успешно.
Източник:
.jpg)
