Ученым удалось ускорить процесс получения нано-МРТ-изображений

Как можно рассмотреть и изучить объекты с наноразмерами, такие как вирусы и клетки? Ответ прост – с помощью нано-МРТ (nanoMRI). Однако до недавних процесс получения изображений этих микроскопических объектов занимал даже не часы или дни, а целые недели. Но сейчас ученым из Швейцарского федерального технологического института удалось заметно ускорить процесс работы нано-МРТ, что приблизило эту технологию к коммерческому использованию в скором будущем.

Принцип работы магнитно-резонансной томографии (МРТ) прост: у некоторых атомов есть ядра, которые похожи на маленькие вращающиеся магниты; когда эти атомы попадают в магнитное поле, они начинают вращаться вокруг источника поля, совсем как волчок, если он недостаточно сбалансирован и находится на неровной поверхности. Это вращение называется прецессией, и происходит оно на частоте, известной как Ларморовская частота.

Ларморовская частота зависит от типа атома и силы магнитного поля. А чтобы получить изображение, МРТ опознает месторасположение атома по частоте, по которой он вращается.

«Когда Вы смотрите на клиническое МРТ изображение, Вы видите яркие пиксели в тех местах, где плотность атомов высока, и темные пискели там, где плотность низкая», - объяснил доктор Александр Эйхлер, исследователь в отделе физики в Швейцарском федеральном технологическом институте.

Однако нано-МРТ отличается от обычного, так как магнитная напряженность нанообъектов крайне мала, и потому чувствительность нано-МРТ должна быть в миллиарды раз больше, чем у обычного МРТ-аппарата. Именно потому информация о наноматериале обрабатывается последовательно и очень медленно.

Но что если можно было бы получить всю необходимую информацию об этом наноматериале сразу?

При таком параллельном измерении («мультиплексировании») необходимо, чтобы нано-МРТ аппарат мог отличить, к чему относится каждый бит информации магнитного поля и где он должен оказаться в конечном изображении. Для решения этой задачи ученые разработали технологию, использующую магнитно-резонансную силовую микроскопию.

На атомные ядра в ней воздействует крошечная магнитная сила, которая передается на консоль, действующий в качестве механического детектора. В ответ на полученную магнитную силу, консоль начинает вибрировать, а изображение создается уже на основе измерения этой вибрации.

Если прежде сканирование наноматериалов заняло бы около 2 недель, то с новой технологией оно делается за 2 дня. Эта технология, по словам ученых, даст специалистам возможность лучше изучить клетки и вирусы, что наверняка будет очень полезно при создании лекарств и вакцин.

Следите за NEWS.am Medicine на Facebook и Twitter