자기 공명은 세포에 도착

2013 년 2 월 13 일 수요일-바르셀로나의 Castelldefels에있는 UPC의 광 과학 연구소 (ICFO)의 과학자들은 분자 크기로 세포에서 자기 공명을 만들기 위해 인공 원자를 개발하여 의료 진단 영상 분야를 혁신 할 수있었습니다. .

CSIC 및 Macquarie University of Australia와 공동으로 수행 된이 연구는 자기 공명 영상과 유사하지만 훨씬 높은 해상도와 감도로 개별 세포를 스캔 할 수있는 새로운 기술을 개발했습니다.

"Nature Nanotech"저널에 발표 된이 연구는 Dr. Romain Quidant가 주도했습니다.

ICFO에 의해보고 된 바와 같이, 이 연구는 질소 불순물이있는 도핑 된 다이아몬드의 나노 메트릭 입자 인 인공 원자를 사용하여 일부 생물학적 분자에서 생성 된 것과 같은 매우 약한 자기장을 조사 할 수있게 해주었다.

종래의 자기 공명 영상화는 외부 전자기장에 의해 이전에 여기 된 신체의 원자핵의 자기장을 기록하고, 이들 모든 원자의 반응에 따라, 특정 질병의 진화를 모니터링하고 밀리미터 해상도로 진단 할 수있다.

그러나, 종래의 공명에서, 더 작은 물체는 응답 신호를 관찰하기에 충분한 원자를 갖지 않는다.

ICFO가 제안한 혁신적인 기술은 분해능을 나노 미터 단위 (밀리미터보다 1, 000, 000 배 더 크게)까지 크게 향상시켜 단백질에 의해 생성 된 것과 같은 매우 약한 자기장을 측정 할 수있게합니다.

ICFO 연구원 Michael Geiselmann은“우리의 방법은 분리 된 세포에 자기 공명을 수행하여 세포 내 과정을 더 잘 이해하고이 규모의 질병을 진단 할 수있는 새로운 정보원을 얻을 수있는 문을 열어 준다.

지금까지 섭씨 -273 도의 절대 영도에 가까운 온도에서 개별 원자를 사용하여 실험실에서 분해능에 도달하는 것만 가능했습니다.

개별 원자는 환경에 매우 민감한 구조이며 근처의 전자기장을 감지 할 수있는 용량이 크지 만, 작고 휘발성이있어 조작하기 위해서는 절대 영에 가까운 온도로 식혀 야합니다. 의료 응용이 불가능한 환경.

그러나 Quidant 팀이 사용하는 인공 원자는 작은 다이아몬드 결정 내에 포획 된 질소 불순물에 의해 형성됩니다.

"이 불순물은 개별 원자와 동일한 감도를 갖지만 캡슐화 덕분에 실온에서 매우 안정적입니다.이 다이아몬드 쉘은 생물학적 환경에서 질소 불순물을 처리 할 수있게 해주므로 세포를 스캔 할 수 있습니다", Quidant가 주장했다.

이러한 인공 원자를 포획하고 조작 할 수 있도록 연구자들은 레이저 광을 사용하는데, 이 레이저 광은 연구 대상 물체의 표면 위로 레이저를 유도하여 작은 자기장으로부터 정보를 수신 할 수있는 클램프 역할을합니다.

이 새로운 기술의 출현은 임상 진단의 감도를 실질적으로 최적화하여 질병을 조기에 발견하고 더 성공적으로 치료할 가능성을 향상시키기 때문에 의료 진단 영상 분야에 혁명을 일으킬 수 있습니다.


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