更安全的方法来诊断医学成像

今天医学影像诊断学的最前沿,与MRI(磁共振成像)这样的成像技术,CT(计算机断层扫描),扫描,NMR(核磁共振)在过去二十年中急剧增加。然而,持续的图像分辨率和质量问题仍然限制这些技术因为活组织的本质。一个解决方案是超极化,病人注射物质可以提高成像质量按照特定的分子在体内的分布和命运,但可以是有害的或潜在的有毒病人。一组科学家从欧洲CNRS、实体和CPE里昂和苏黎世联邦理工学院开发了新一代的超极化因子,可用于大大提高成像的信号强度没有呈现任何危险病人身体组织。他们的工作发表在PNAS。

科学家小组协调林登Emsley -世卫组织目前正在EPFL教授和实体里昂,开发了新一代的超极化的代理都是有效和安全的病人。的物质,称为HYPSOs,由团队在苏黎世ETH和克洛伊克利斯朵夫Coperet Thieuleux CPE-Lyon。HYPSOs进来的形式很好,白色,包含“跟踪”分子多孔粉末超极化。HYPSO粉是由介孔硅(二氧化硅),砂的主要组成部分,是常用的纳米技术。

硅粉用于HYPSOs由粒子组成,包含孔隙通道。它被设计以这样一种方式,每个孔隙通道可以均匀的表面覆盖着的分子称为“有机自由基”。激进分子均匀分布,能够诱导极化。“控制激进的分布是一个“绝技”永远不会实现的过去,这使得HYPSO材料适合这个应用程序,”克利斯朵夫Coperet说。孔隙通道是那么充满解决“跟踪”分子的超极化,充当标记成像-如丙酮酸,这是重要的细胞生产能源。

使用新颖的仪器和方法开发的萨米Jannin EPFL, HYPSO样本是超极化与微波磁场在很低的温度。原子的磁矩被迫将通过这一过程被称为“动态核极化”,转让的旋转能量自由基的电子标记的细胞核。超极化的电子自旋磁剂作用于标记分子,调整,或“两极分化”,它的原子的原子核。

然后使用热水融化和冲洗的衬底粉。因为所需的设备和条件,这个过程通常发生在一个房间相邻成像设备。然后准备衬底内通过一个长管注入病人体内医学成像设备。整个过程只持续大约十秒。

两个扫描执行,一个和一个没有超极化剂。当这两个图片比较,观察超极化标记的分布在病人的身体,,根据医学背景,可以指示性的疾病。例如,前列腺丙酮酸的积累可能是前列腺癌的早期迹象。

研究人员测试的效率HYPSOs方法在多个成像标记,包括丙酮酸、醋酸、延胡索酸酯,纯净的水,和一个简单的肽。因为HYPSOs身体保留在解散,超极化标记的收益率纯粹的技术解决方案,免费的任何污染物。因此协议简单,可能对病人安全,而其戏剧性的信号质量预测的使用效率新一代超极化因子与广泛的分子。萨米Jannin指出:“我们已经收到查询的科学家从国外那些渴望提高他们的研究新技术。在其他计划,我们非常兴奋测试这些材料体内”。