O.S.E.L. - Magnetická rezonance v nano měřítku
 Magnetická rezonance v nano měřítku
Magnetická rezonance (MRI) je dnes běžná diagnostická metoda nejen ve zdravotnictví. Pro svoji funkci využívá interakci spinu protonů s vnějším magnetickým polem, citlivé detektory a výkonný software. Současná rezonance má rozlišení na úrovni mikrometrů, což ale může změnit práce týmu vědců z New Yorku.


Detektor pro nanoměřítka

Abychom zvýšili rozlišovací schopnost MRI detektorů, musíme je zmenšit. To je ale oříšek, jak toho dosáhnout, abychom mohli pozorovat dostatečně malé struktury, musí být detektory veliké jenom několik nanometrů.
 Tým vědců z New Yorské City College pod vedením Dr. Carlose Merilese přišel se zajímavým nápadem. Jako detektor MRI by mohly sloužit nedokonalosti ve struktuře diamantů. Může se totiž stát, že místo uhlíku se do krystalu vpašuje atom dusíku, který tam vytvoří buňku s rozdílnými vlastnostmi, než má okolí.
 Ve skutečnosti lze tyto oblasti využít jako miniaturní detektor, díky tomu, že může fungovat jako „atomární“ magnet, jako miniaturní kompasová střelka. V praxi jde o to, že pokud na danou oblast posvítíme zeleným světlem, odražené světlo je buďto světle nebo tmavě červené, podle natočení střelky uvnitř oblasti.

 

 

Nepatrné defekty uvnitř diamantu (NV) jsou ve skutečnosti mezery vyplněné atomy dusíku.  Právě ty jsou schopny detekovat magnetickou rezonanci organických molekul a  dát tak obraz tkání a orgánů.


Zatímco klasická MRI má rozlišení okolo 100 mikronů (tlouštka lidského vlasu) a při velkém snažení lze jít až na 10 mikronů (velikost krvinek), tak nová metoda je schopna dát rozlišení 1000 až 10 000x vyšší. 
( Kredit: T. Staudacher and F. Reinhard)

 


 

Carlos Andres Meriles, fyzik na City College of New York (Kredit: CCNY)

 Jedná se tedy o opticky snímané výsledky magnetické rezonance, jak říká profesor Meriles. Diamantový film s uměle vytvořenou sítí dusíkových oblastí by mohl sloužit jako snímač MRI skoro na atomární úrovni a to je velký skok oproti dnešnímu stavu, kdy pozorujeme nanejvýš shluky buněk.

 

Zdroj: https://www.eurekalert.org/pub_releases/2013-02/ccon-tcm021313.php
Magneticka rezonance na Wiki: https://cs.wikipedia.org/wiki/Magnetick%C3%A1_rezonance


Autor: Martin Tůma
Datum:14.02.2013 20:44