محققان دانشگاه پوردو نانوستاره‌های مغناطیسی ساخته‌اند که شاید بتوانند راهکار جدیدی برای تصویربرداری زیستی ارائه کنند. این نانوستاره‌ها زمانی که در معرض یک میدان مغناطیسی دوار قرار می‌گیرند، می‌چرخند و می‌توانند با نشر نور اثرات پالسی یا «چشمک‌زنی» ایجاد کنند.
بهبود تصویربرداری از تومورها
محققان دانشگاه پوردو نانوستاره‌های مغناطیسی ساخته‌اند که شاید بتوانند راهکار جدیدی برای تصویربرداری زیستی ارائه کنند. این نانوستاره‌ها زمانی که در معرض یک میدان مغناطیسی دوار قرار می‌گیرند، می‌چرخند و می‌توانند با نشر نور اثرات پالسی یا «چشمک‌زنی» ایجاد کنند. این چشمک‌زنی آنها را از نویزهای پس‌زمینه مانند نویزهای منتشر شده از بافت‌های زیستی جدا می‌کند. دکتر الکساندر وی و دکتر کنت ریچی رهبری تیم توسعه دهنده این روش تصویربرداری ژیرومغناطیسی را بر عهده داشته‌اند.
دکتر «وی» می‌گوید: «این یک روش کاملاً متفاوت برای افزایش وضوح تصویربرداری نوری است. روشن‌تر بودن الزاماً برای تصویربرداری خوب نیست؛ مشکل اصلی نویز پس‌زمینه است و شما همیشه نمی‌توانید با ایجاد ذرات روشن‌تر بر این مشکل غلبه کنید. در تصویربرداری ژیرومغناطیسی، ما می‌توانیم با افزایش قدرت سیگنال در عین پایین نگهداشتن نویز پس‌زمینه، روی نانوستاره‌ها تمرکز نماییم».
این نانوستاره‌های طلا که اندازه آنها از یک نوک تا نوک دیگر حدود ۱۰۰ نانومتر است، دارای یک هسته از جنس اکسید آهن می‌باشند که باعث می‌شود زمان قرار گرفتن در میدان مغناطیسی دوار بچرخند. بازوهای این ستاره‌ها به نحوی طراحی شده‌اند که به نور پاسخ داده و زمانی که جهت‌گیری مناسبی داشته باشند، نور یک منبع را به یک دوربین خاص انعکاس می‌دهند. این ویژگی باعث شده است که نانوستاره‌ها با سرعت قابل کنترل توسط سرعت چرخش میدان مغناطیسی، چشمک بزنند. این سرعت چشمک‌زنی منحصر به فرد امکان شناسایی و تشخیص آنها را از ذرات درخشان و ثابت دیگری که ممکن است حتی از آنها روشن‌تر هم باشند، فراهم می‌کند.
دکتر ریچی می‌گوید هر سیگنالی که فرکانس آن با فرکانس میدان مغناطیسی چرخنده مطابقت نداشته باشد، از تصویر حذف شده و بدین ترتیب نویز پس‌زمینه حذف می‌شود. او می‌افزاید: «باعث تعجب بود که این روش چقدر خوب کیفیت تصویربرداری را بهبود بخشید. با استفاده از این روش تباین (کنتراست) نانوستاره‌ها نسبت به نویز پس‌زمینه تا بیش از ۲۰ دسیبل افزایش یافت و این ذرات چرخان به راحتی تشخیص داده شدند. در حالی که با روش‌های مستقیم تصویربرداری که در حال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرند، در بیشتر موارد نمی‌توانید یک ذره را با دقت پیدا کنید».
این گروه برای تصویربرداری ژیرومغناطیسی نمونه‌ای از سلول‌های حاوی نانوستاره‌ها را زیر یک میکروسکوپ استاندارد مجهز شده با یک منبع نور سفید و یک مغناطیس چرخنده قرار دادند. سپس نور را از طریق یک شکافنده قطبی‌کننده نور به نمونه تاباندند. نور تابیده شده به نمونه، انعکاس یافته و از طریق شکافنده به دوربین می‌رسد. دوربین ذکر شده سیگنال‌های ارسال شده از نانوستاره‌هایی را که با سرعت ۵ دور در ثانیه می‌چرخند، دریافت می‌کند که نتیجه آن تصویربرداری با سرعت ۱۲۰ فریم بر ثانیه است.
جزئیات این کار در Journal of the American Chemical Society منتشر شده است.
