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Default @ February 14, 2012

Nuevo paradigma para la nanoescala resolución MRI logra experimentalmente

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Un equipo de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign y la Universidad de Northwestern ha ideado una nueva técnica de imágenes por resonancia magnética nuclear (RMN), que ofrece una resolución más o menos 10Ânanometer espacial. Esto representa un avance significativo en la sensibilidad MRI - técnicas de MRI modernas comúnmente utilizados en el rendimiento de imágenes médicas resoluciones espaciales en la escala de longitud milímetro, con los instrumentos de mayor resolución experimental dando resolución espacial de unos pocos micrómetros.

Nuevo paradigma para la nanoescala resolución MRI logra experimentalmente

Ilustración de la configuración experimental muestra los dos componentes exclusivos de la nueva técnica de equipos de resonancia magnética que fue un éxito en la producción de una imagen de resonancia magnética 2D con una resolución espacial en la nanoescala.

Crédito: Universidad de Illinois

"Este es un resultado experimental muy prometedor", dijo la Universidad de Illinois físico Raffi Budakian, quien dirigió el esfuerzo de investigación. "Nuestro enfoque trae MRI un paso más en su eventual progreso hacia la formación de imágenes a escala atómica."

MRI se usa ampliamente en la práctica clínica para distinguir tejido patológico del tejido normal. No es invasivo e inofensivo para el paciente, el uso de campos magnéticos fuertes y los campos electromagnéticos no ionizantes en la gama de frecuencias de radio, a diferencia de la tomografía computarizada y radiografías tradiational, que tanto utilizan radiación ionizante más dañino.

MRI utiliza campos magnéticos estáticos y dependientes del tiempo para detectar la respuesta colectiva de grandes conjuntos de espines nucleares a partir de moléculas localizadas dentro de los volúmenes a escala milimétrica en el cuerpo. El aumento de la resolución de detección desde el milímetro a escala nanométrica sería un sueño hecho realidad tecnológica.

El mérito de este equipo - la nueva técnica presenta dos componentes exclusivos para superar los obstáculos a la aplicación de técnicas de resonancia magnética de impulsos clásicos en los sistemas a nanoescala. En primer lugar, un nuevo protocolo para la manipulación de giro se aplica pulsos de campo magnético periódico de radio-frecuencia para codificar correlaciones temporales en la polarización estadístico de espines nucleares en la muestra. En segundo lugar, una constricción de metal a nanoescala se centra actual, generando intensos de larga vista pulsos magnéticos.

En su demostración de prueba de director, el equipo utilizó un sensor de resonancia magnética ultrasensible basado en un oscilador de nanocables de silicio para reconstruir una imagen de proyección en dos dimensiones de la densidad de protones en una muestra de poliestireno en resolución espacial nanoescala.

"Esperamos que esta nueva técnica para convertirse en un paradigma para la resonancia magnética a nanoescala y espectroscopia en el futuro", añadió Budakian. "Es compatible y puede ser incorporado en las tecnologías convencionales de resonancia magnética existentes."