«Это очень многообещающий экспериментальный результат», — сказал физик U. of I. Раффи Будакян, руководивший исследованием. «Наш подход приближает МРТ на шаг вперед в направлении построения изображений в атомном масштабе».МРТ широко используется в клинической практике, чтобы отличить патологическую ткань от нормальной.
Это неинвазивный и безвредный для пациента метод, использующий сильные магнитные поля и неионизирующие электромагнитные поля в радиочастотном диапазоне, в отличие от компьютерной томографии и традиционных рентгеновских лучей, которые используют более вредное ионизирующее излучение.МРТ использует статические и зависящие от времени магнитные поля для обнаружения коллективного отклика больших ансамблей ядерных спинов от молекул, локализованных в миллиметровых объемах в теле. Увеличение разрешения обнаружения с миллиметрового до нанометрового диапазона стало бы технологической мечтой.
Прорыв команды — новая методика включает два уникальных компонента для преодоления препятствий на пути применения классических методов импульсного магнитного резонанса в наноразмерных системах. Во-первых, новый протокол для манипулирования спинами применяет периодические импульсы радиочастотного магнитного поля для кодирования временных корреляций в статистической поляризации ядерных спинов в образце.
Во-вторых, металлическое сужение нанометрового размера фокусирует ток, генерируя интенсивные импульсы магнитного поля.В своей доказательной демонстрации команда использовала сверхчувствительный магнитно-резонансный датчик на основе осциллятора из кремниевых нанопроволок, чтобы восстановить двумерное проекционное изображение плотности протонов в образце полистирола с наноразмерным пространственным разрешением.
«Мы ожидаем, что этот новый метод станет парадигмой наномасштабной магнитно-резонансной томографии и спектроскопии в будущем», — добавил Будакян. «Он совместим с существующими традиционными технологиями МРТ и может быть включен в них».