گروهی از محققان بینالمللی راهی برای به دام انداختن عوامل وضوح تصویر درون ذرات سیلیکون یافتهاند؛ بدین ترتیب کارایی این عوامل در تصویربرداری MRI 50 برابر افزایش مییابد.
افزایش وضوح MRI با استفاده از میکروذرات سیلیکون
محققان دانشگاه رایس و موسسات دیگر تحقیقات
پزشکی در تگزاس بههمراه همکارانشان در کلرادو، ایتالیا و سوئیس راهی برای
بهدام انداختن عوامل وضوح تصویر درون ذرات سیلیکون یافتهاند؛ بدین ترتیب
کارایی این عوامل در تصویربرداری MRI 50 برابر افزایش مییابد.
لون ویلسون، استاد شیمی دانشگاه رایس و یکی از نویسندگان اصلی مقالهای که
در این زمینه چاپ شده است، میگوید: «بهتر کردن MRI مسأله کوچکی نیست. این
روش اگر نگوییم قدرتمندترین، اما قطعاً یکی از بهترین ابزارهای تصویربرداری
پزشکی است. تصویربرداری MRI مخرب نبوده، تابشهای مضری نداشته و تفکیکپذیری
آن بسیار بالاست. با این حال حساسیت این روش پایین است. بنابراین هر چیزی
که بتواند عملکرد آن را بهبود بخشیده و حساسیت آن را افزایش دهد، بسیار مهم
خواهد بود و این دقیقاً کاری است که ما انجام دادهایم».
در این مطالعه از یک برش نانومتری از
سیلیکون به شکل دیسک هاکی بهعنوان ابزار رسانش عوامل وضوح تصویر استفاده
شده است. در این صفحات که میکروذرات سیلیکون یا SiMPs نامیده میشوند،
حفراتی وجود دارند که طول و عرض آنها به ندرت به مقیاس نانومتر میرسد.
سه نوع عامل وضوح تصویر به درون این حفرات کشیده شدند. یکی از آنها
Magnevist بود که یک عامل وضوح تصویر معمول است؛ دو تای دیگر گادوفولرین و
گادونانولوله بودند که محققان آزمایشگاه ویلسون در زمینه تولید و کار با
آنها پیشتاز هستند. در هر دوی این عوامل عنصر سمی گادولینیوم بهصورت
شیمیایی بهدام افتاده است تا تزریق آن بهدرون بدن بیخطر باشد.
در MRI اتمهای هیدروژن در آب دستکاری میشوند تا با میدان مغناطیسی اعمال
شده توسط دستگاه برهمکنش نموده و با آن همسو شوند. سپس اجازه داده میشود
این اتمهای هیدروژن به حالت مغناطیسی اولیه خود بازگردند که به این فرایند
استراحت یا relaxation میگویند. در حضور عنصر گادولینیوم که پارامغناطیس
است، زمان استراحت کوتاهتر شده و این نواحی نسبت به پسزمینه خود روشنتر
میشوند.
میکروذرات سیلیکون کوچک بوده و حدود یک میکرومتر عرض دارند، اما زمانی که
مولکولهای آب و خوشههایی از نانولولههای حاوی گادولینیوم را به دام می
اندازند، روشنایی پروتونها در تصویربرداری MRI افزایش بسیار زیادی مییابد.
چون تجزیه SiMPs به اسید سیلیسیک که بیخطر است، حدود ۲۴ ساعت طول میکشد،
زمان زیادی برای تصویربرداری از مولکولها وجود دارد.
جزئیات این تحقیق به صورت آنلاین در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده
است.
