بهبود تصویربرداری پزشکی با استفاده از نانوذرات چندکاره

محققان UW یک نانوذره چندکارکردی توسعه داده‌اند که نویز پس‌زمینه را حذف
کرده و امکان تصویربرداری دقیق‌تر پزشکی را فراهم می‌کند؛ درست مثل حذف کاه‌های
موجود در انبار کاه که دیدن سوزن را آسان می‌‌سازد.

نانوذرات عوامل وضوح تصویر بسیار خوبی برای تصویربرداری‌های بسیار حساس
پزشکی هستند. اما در تمام روش‌هایی که از نشانگرهای رادیواکتیو استفاده نمی‌شود،
بافت‌های اطراف، سیگنال‌های ضعیف را خفه کرده و تشخیص یک یا چند سلول را
غیرممکن می‌سازند.

ژیائو گائو، استادیار مهندسی زیستی UW می‌گوید: «با وجودی که شدت سیگنال
ایجاد شده توسط بافت‌ها بسیار کمتر از شدت سیگنال عوامل وضوح تصویر است،
اما چون حجم بافت‌ها نسبت به حجم عامل وضوح تصویر بسیار بیشتر است، در
نتیجه نویز پس‌زمینه بسیار بالاست».

نانوذره جدید ویژگی‌های مغناطیسی و تصویربرداری فتوآکوستیک را در هم می‌آمیزد
تا نویز پس‌زمینه را حذف کند. محققان از یک میدان مغناطیسی پالسی برای تکان
دادن ذرات با هسته مغناطیسی استفاده کردند. سپس یک تصویر فتوآکوستیک گرفته
و با استفاده از روش‌های پردازش تصویر، همه چیز به جز نقاط ارتعاش‌کننده را
حذف کردند.

گائو این روش را با نرم‌افزار Tourist Remover مقایسه می‌کند که در آن عکاس
می‌تواند با گرفتن تصاویر مختلف از یک صحنه، اشیای متحرک را حذف نموده و
فقط قسمت‌های ثابت را نگهدارد. او می‌گوید: «ما از راهکار مشابهی استفاده
می‌کنیم. به جای نگهداشتن بخش‌های ثابت تصویر، ما فقط بخش‌های متحرک را حفظ
می‌کنیم».

این ذرات ۳۰ نانومتری از یک هسته اکسید آهنی با یک پوسته نازک طلایی تشکیل
شده‌اند که این لایه طلا در تماس مستقیم با هسته اکسید آهنی قرار ندارد.
این روکش طلایی می‌تواند برای جذب نور مادون قرمز، تصویربرداری اُپتیکی،
حرارت درمانی، و یا اتصال مولکول زیستی خاصی که به سلول خاصی پیوند می‌یابد،
مورد استفاده قرار گیرد.

جزئیات این تحقیق در مجله Nature Communications منتشر شده است.