МРТ и ядерный магнитный резонанс (ЯМР) — два наиболее важных метода, используемых для идентификации простых молекул и сложных материалов, которые предоставляют ценную информацию о том, как они себя ведут.Особенно важны приложения для диагностики целого ряда заболеваний, от раковых опухолей до болезней сердца. Эти технологии работают, обнаруживая магнитные диполи ядер, но в обычном больничном сканере они эффективно обнаруживают только одну молекулу из каждых 200000. Это затрудняет медицинскую диагностику, чтобы увидеть полную картину происходящего в организме.
Ученые сравнивают этот процесс с обогревом комнаты с помощью радиатора, когда он работает только частично, нагревая только часть комнаты, а остальную часть остается на холоде. Однако, если можно найти «термостат» для включения тепла, будет достигнута большая часть комнаты и необходимая температура будет поддерживаться повсюду.
Команда Йорка стремилась решить эту проблему с помощью разработки метода, называемого «усиление сигнала путем обратимого обмена», который увеличивает доступный магнетизм ядер, одновременно делая их видимыми в течение более длительных периодов времени.В результате каждая вторая молекула может быть обнаружена в течение нескольких минут.
Ученые надеются, что это позволит выявить с помощью МРТ как большие, так и мелкие изменения в организме, тем самым улучшив диагностику нового заболевания и возвращение болезни.Профессор Саймон Дакетт с химического факультета университета сказал: «На практике это может в конечном итоге означать, что если пациент придет на сканирование с подозрением на сердечное заболевание, например, медицинский работник сможет ввести нетоксичный контрастное вещество в кровь, которое можно проследить по венам к сердцу, чтобы понять, есть ли какие-либо закупорки на пути, без риска получить плохое или частичное представление о том, что происходит.«Наша долгосрочная цель — иметь возможность применять этот диагностический метод в больницах по всему миру.
Включив магнитный« термостат », мы сможем снизить стоимость МРТ, что открывает возможность для этой передовой диагностики в развивающихся странах. . "Ученые считают, что улучшенное разрешение позволит выявлять мелкомасштабные, а также крупные изменения в организме, так что если лечение рака, например, уничтожит большую опухоль, даже если небольшие фрагменты все еще существуют, оставшиеся клетки не будут остаются незамеченными.Д-р Питер Райнер из химического факультета университета сказал: «Мы все еще далеки от того, чтобы использовать эту новую технику в больницах, но это важный шаг вперед в нашем понимании того, как ведут себя молекулы, с захватывающим потенциалом для будущего здоровья. диагностика ухода ".
Исследование опубликовано в PNAS Plus.