Дослідження, проведене у співпраці з CSIC та Австралійським університетом Macquarie, розробило нову методику, подібну до магнітно-резонансної томографії, але зі значно більшою роздільною здатністю та чутливістю, що дозволяє сканувати окремі клітини.
Роботу, опубліковану в журналі "Nature Nanotech", очолив доктор Ромен Квідант.
Як повідомляє ICFO, у дослідженні вдалося використати штучні атоми, нанометричні частинки легованого алмазу з домішкою азоту, щоб мати змогу досліджувати дуже слабкі магнітні поля, такі, що утворюються в деяких біологічних молекулах.
Звичайна магнітно-резонансна томографія реєструє магнітні поля атомних ядер тіла, які раніше були збуджені зовнішнім електромагнітним полем, і відповідно до реакції всіх цих атомів еволюцію певних захворювань можна відстежувати та діагностувати з дозволом міліметра.
Однак у звичайному резонансі для менших об'єктів недостатньо атомів для спостереження за сигналом відповіді.
Інноваційна методика, запропонована ICFO, значно покращує роздільну здатність до нанометричного масштабу (в 1 000 000 разів більше міліметра), що дозволяє вимірювати дуже слабкі магнітні поля, такі, як створені білками.
"Наш метод відкриває двері, щоб мати можливість проводити магнітні резонанси для ізольованих клітин, отримуючи нове джерело інформації, щоб краще зрозуміти внутрішньоклітинні процеси та діагностувати захворювання такого масштабу", - пояснив дослідник ICFO Майкл Гейзельман.
До цих пір можна було досягти цієї роздільної здатності лише в лабораторії, використовуючи окремі атоми при температурі, близькій до абсолютного нуля, близько -273 градусів Цельсія.
Окремі атоми є структурами, дуже чутливими до навколишнього середовища і мають велику здатність виявляти електромагнітні поля поблизу, але вони настільки малі та мінливі, що їх потрібно охолоджувати до температури, близької до абсолютного нуля, щоб маніпулювати ними, у дуже складному процесі, що вимагає навколишнє середовище, що робить його можливі медичні застосування нездійсненними.
Однак штучні атоми, використовувані командою Квіданта, утворені домішкою азоту, захопленою в межах невеликого кристала алмазу.
"Ця домішка має таку ж чутливість, як окремий атом, але дуже стабільна при кімнатній температурі завдяки його капсулюванню. Ця алмазна оболонка дозволяє нам обробляти домішки азоту в біологічному середовищі і, отже, дозволяє нам сканувати клітини", Квандант сперечався.
Для того, щоб мати змогу захоплювати та маніпулювати цими штучними атомами, дослідники використовують лазерне світло, який функціонує як затискач, здатний направляти їх над поверхнею досліджуваного об'єкта і таким чином отримувати інформацію від малих магнітних полів, які складають його.
Поява цієї нової методики може зробити революцію в галузі медико-діагностичної візуалізації, оскільки вона істотно оптимізує чутливість клінічного аналізу і, отже, покращує можливість виявлення захворювань раніше та успішнішого їх лікування.
Джерело: www.DiarioSalud.net
