Onsdagen den 13 februari 2013.- Forskare från Institutet för fotonvetenskap (ICFO) vid UPC i Castelldefels (Barcelona) har lyckats utveckla konstgjorda atomer för att göra magnetiska resonanser i celler i molekylär skala, vilket kan revolutionera området för medicinsk diagnostisk avbildning .
Forskningen, som gjorts i samarbete med CSIC och Macquarie University of Australia, har utvecklat en ny teknik, liknar magnetisk resonansavbildning, men med en mycket högre upplösning och känslighet, som möjliggör skanning av enskilda celler.
Arbetet, som har publicerats i tidskriften "Nature Nanotech", har leds av Dr. Romain Quidant.
Som rapporterats av ICFO har forskningen lyckats använda konstgjorda atomer, nanometriska partiklar av dopad diamant med kväveföroreningar, för att kunna undersöka mycket svaga magnetfält, såsom de som alstras i vissa biologiska molekyler.
Konventionell magnetisk resonansavbildning registrerar de magnetiska fälten i kroppens atomkärnor som tidigare har upphetsats av ett externt elektromagnetiskt fält, och enligt svaret från alla dessa atomer kan utvecklingen av vissa sjukdomar övervakas och diagnostiseras med en millimeterupplösning.
I konventionell resonans har emellertid mindre objekt inte tillräckligt med atomer för att observera svarssignalen.
Den innovativa teknik som föreslagits av ICFO förbättrar avsevärt upplösningen upp till nanometrisk skala (1 000 000 gånger större än millimeteren), vilket gör det möjligt att mäta mycket svaga magnetfält, till exempel de som skapas av proteiner.
"Vår metod öppnar dörren för att kunna utföra magnetiska resonanser för isolerade celler, få en ny informationskälla för att bättre förstå intracellulära processer och för att diagnostisera sjukdomar i denna skala, " förklarade ICFO-forskaren Michael Geiselmann.
Fram till nu var det bara möjligt att nå den upplösningen i laboratoriet, med hjälp av enskilda atomer vid temperaturer nära absolut noll, omkring -273 grader Celsius.
De enskilda atomerna är strukturer som är mycket känsliga för sin miljö och har en stor kapacitet att upptäcka elektromagnetiska fält i närheten, men de är så små och flyktiga att de måste kylas till temperaturer nära absolut noll för att manipulera dem, i en mycket komplex process som kräver en miljö som gör dess möjliga medicinska tillämpningar omöjliga.
Men de konstgjorda atomerna som används av Quidants team bildas av en kväveförorening som fångas in i en liten diamantkristall.
"Denna orenhet har samma känslighet som en individuell atom men är mycket stabil vid rumstemperatur tack vare dess inkapsling. Detta diamantskal tillåter oss att hantera kväveföroreningen i en biologisk miljö och gör att vi därför kan skanna celler", Quidant har argumenterat.
För att kunna fånga och manipulera dessa konstgjorda atomer använder forskare laserljus, som fungerar som en klämma som kan rikta dem över ytan på objektet som ska studeras och därmed få information från de små magnetfält som utgör det.
Utseendet på denna nya teknik kan revolutionera det medicinska diagnostiska avbildningsfältet, eftersom det väsentligen optimerar känsligheten för den kliniska analysen och därför förbättrar möjligheten att upptäcka sjukdomar tidigare och behandla dem mer framgångsrikt.
Källa:
Taggar:
Hälsa Kolla Upp Wellness
Forskningen, som gjorts i samarbete med CSIC och Macquarie University of Australia, har utvecklat en ny teknik, liknar magnetisk resonansavbildning, men med en mycket högre upplösning och känslighet, som möjliggör skanning av enskilda celler.
Arbetet, som har publicerats i tidskriften "Nature Nanotech", har leds av Dr. Romain Quidant.
Som rapporterats av ICFO har forskningen lyckats använda konstgjorda atomer, nanometriska partiklar av dopad diamant med kväveföroreningar, för att kunna undersöka mycket svaga magnetfält, såsom de som alstras i vissa biologiska molekyler.
Konventionell magnetisk resonansavbildning registrerar de magnetiska fälten i kroppens atomkärnor som tidigare har upphetsats av ett externt elektromagnetiskt fält, och enligt svaret från alla dessa atomer kan utvecklingen av vissa sjukdomar övervakas och diagnostiseras med en millimeterupplösning.
I konventionell resonans har emellertid mindre objekt inte tillräckligt med atomer för att observera svarssignalen.
Den innovativa teknik som föreslagits av ICFO förbättrar avsevärt upplösningen upp till nanometrisk skala (1 000 000 gånger större än millimeteren), vilket gör det möjligt att mäta mycket svaga magnetfält, till exempel de som skapas av proteiner.
"Vår metod öppnar dörren för att kunna utföra magnetiska resonanser för isolerade celler, få en ny informationskälla för att bättre förstå intracellulära processer och för att diagnostisera sjukdomar i denna skala, " förklarade ICFO-forskaren Michael Geiselmann.
Fram till nu var det bara möjligt att nå den upplösningen i laboratoriet, med hjälp av enskilda atomer vid temperaturer nära absolut noll, omkring -273 grader Celsius.
De enskilda atomerna är strukturer som är mycket känsliga för sin miljö och har en stor kapacitet att upptäcka elektromagnetiska fält i närheten, men de är så små och flyktiga att de måste kylas till temperaturer nära absolut noll för att manipulera dem, i en mycket komplex process som kräver en miljö som gör dess möjliga medicinska tillämpningar omöjliga.
Men de konstgjorda atomerna som används av Quidants team bildas av en kväveförorening som fångas in i en liten diamantkristall.
"Denna orenhet har samma känslighet som en individuell atom men är mycket stabil vid rumstemperatur tack vare dess inkapsling. Detta diamantskal tillåter oss att hantera kväveföroreningen i en biologisk miljö och gör att vi därför kan skanna celler", Quidant har argumenterat.
För att kunna fånga och manipulera dessa konstgjorda atomer använder forskare laserljus, som fungerar som en klämma som kan rikta dem över ytan på objektet som ska studeras och därmed få information från de små magnetfält som utgör det.
Utseendet på denna nya teknik kan revolutionera det medicinska diagnostiska avbildningsfältet, eftersom det väsentligen optimerar känsligheten för den kliniska analysen och därför förbättrar möjligheten att upptäcka sjukdomar tidigare och behandla dem mer framgångsrikt.
Källa:
