Kolorowe jutro diagnostyki

Sprzężone z komputerem urządzenie pozwala na tworzenie trójwymiarowego „obrazu magnetycznego” narządów, naczyń krwionośnych, kości. Obraz jest czarno-biały w różnych stopniach szarości. Tak właśnie działa rezonans magnetyczny (ang. MRI – Magnetic Resonance Imaging).

Fizycy z National Institute of Standards and Technology w Kolorado wpadli na pomysł, w jaki sposób można uzyskać obraz tkanek w kolorach. Udało im się tego dokonać za pomocą specjalnie spreparowanych maleńkich magnetycznych cząstek. Ideę przedstawili na łamach magazynu „Nature”.

– Kiedy pokolorujesz obraz, możesz otrzymać znacznie więcej informacji niż w czerni i bieli – powiedział Agencji Reutera Gary Zabow, jeden z autorów pracy. – Wyobraźmy sobie, że zdrowe komórki są niebieskie, a nowotworowe czerwone. Będziemy mieli szansę śledzić drogę tych czerwonych i ich zachowanie w organizmie.

Urządzenia MRI pojawiły się w diagnostyce medycznej na początku lat 80. XX wieku (w Polsce w roku 1991). Wykorzystują zjawisko tzw. jądrowego rezonansu magnetycznego. Do wykonania badania potrzebne jest silne pole magnetyczne i fale radiowe. Pole magnetyczne uzyskuje się za pomocą dużych magnesów. Fale o częstotliwości radiowej emitowane są przez specjalne cewki.

Kiedy pacjent znajdzie się w silnym polu magnetycznym, w cząsteczkach tworzących komórki i tkanki następuje uporządkowanie osi obrotu jąder atomów wodoru. Następnie, pod wpływem impulsu fal radiowych, jądra wytrącane są z tej uporządkowanej pozycji a kiedy impuls ustanie, wracają do poprzedniego położenia, wysyłając fale radiowe.

Te sygnały odbierane są przez antenę urządzenia umieszczoną wokół pacjenta. Intensywność sygnałów jest różna w zależności od typu tkanki. Otrzymane dane przetwarzane są przez komputer, a lekarze otrzymują obraz, który mogą interpretować. Aby uzyskać lepszą jego jakość, diagności stosują specjalne kontrasty chemiczne.

Pomysł na kolorowe obrazy uzyskiwane metodą rezonansu magnetycznego polega na zastąpieniu tradycyjnego kontrastu mikroskopijnymi magnesikami wytwarzanymi drogą nanotechnologii.

Służy do tego metoda podobna do tej, wykorzystywanej przy produkcji chipów w przemyśle komputerowym. Magnesiki składają się z dwóch dysków poruszających się swobodnie na wspólnej, niemagnetycznej osi. Te miniaturowe dyski zachowują się tak, jak minimagnesy pod wpływem fal radiowych – obracają się, powodując impuls rejestrowany przez antenę. – Możemy uzyskać kolor, jakikolwiek chcemy – powiedział Zabow.

Dyski używanego dziś do innych celów magnetycznego kontrastu zbudowane są z niklu szkodliwego dla ludzi. Zabow zapowiada jednak, że w przyszłości mogłyby być one wytwarzane z nieszkodliwego żelaza lub z innego materiału.

Na razie magnetyczny kontrast nie był testowany jeszcze nawet na zwierzętach. – To, co zrobiliśmy dotychczas, to demonstracja nowej idei w badaniach.

masz pytanie, wyślij e-mail do autora