Faire des images IRM bac à légumes avec des nanoparticules d'oxyde de fer

L'imagerie médicale a parcouru un long chemin dans les cent dernières années. Les prochaines grandes améliorations dans l'imagerie peuvent être en grande partie en raison de la nanotechnologie, qui aide les diagnosticiens petits points problématiques et améliorer la qualité des images.

Les médecins utilisent souvent l'imagerie par résonance magnétique (IRM) pour obtenir des images des organes chez un patient et éviter les méthodes d'imagerie potentiellement nocifs tels que la radiologie.

Alors, comment ne fonctionne IRM? La plupart des molécules dans votre corps contiennent de l'hydrogène. Les molécules d'eau ont deux atomes d'hydrogène, et les molécules organiques qui forment le reste de notre corps sont appelés hydrocarbures, car ils contiennent de l'hydrogène et du carbone. Les champs magnétiques générés par la machine IRM interagissent avec les atomes d'hydrogène dans le corps, produisant une image de tous les organes.




L'hydrogène a un seul proton dans son noyau. Il est dans ce proton hydrogène que l'IRM utilise pour produire des images de l'intérieur d'un patient. Dans le champ magnétique généré par l'appareil d'IRM, le spin des protons dans les atomes d'hydrogène sont fixés dans une direction.

Si vous avez eu le malheur de charrue à travers environ 200 classes de mathématiques avancées pour étudier la mécanique quantique, vous savez que les protons ont un spin. Le sens de rotation qui détermine la direction d'un aimant, qui est composé de tous les spins des particules chargées (protons et électrons) ensemble.

Pour prendre une image IRM, la machine IRM génère une impulsion de fréquence radio qui a juste la bonne quantité d'énergie pour inverser la direction de spin des protons. Lorsque les protons back flip à la direction de spin aligné avec le champ magnétique, ils envoient une autre impulsion de fréquence radio. Cette impulsion est détectée par la machine, qui utilise alors l'impulsion pour générer une image.

Le temps qu'il faut pour les protons pour retourner en arrière et de générer l'impulsion de fréquence radio de retour dépend de l'emplacement de protons et de la densité du tissu. Ce temps de relaxation est différente pour les protons dans un organe de protons pour la circulation sanguine dans et est différente pour les tissus sains que pour les tumeurs cancéreuses. Ces différences dans les temps de relaxation sont utilisés pour générer des images d'IRM.

A présent, vous vous demandez où ne nanoparticules entrent dans l'image? Rappelez-vous que l'oxyde de fer est paramagnétique. Vous obtenez une meilleure image IRM si nanoparticules paramagnétiques sont attachés à l'objet que vous Imaging.

Nanoparticules paramagnétiques réduire le temps qu'il faut pour les protons à retourner en arrière à la direction de spin aligné avec le champ magnétique. Par conséquent, la différence dans le temps de relaxation du tissu qui a des nanoparticules attachées par rapport au temps de relaxation du tissu environnant est plus grande, ce qui crée plus de contraste, et donne une image plus nette.

En raison de cet effet, les chercheurs fonctionnalisation des nanoparticules d'oxyde de fer en les enrobant avec des molécules attirés vers des sites spécifiques, telles que les tumeurs cancéreuses, afin de fournir une meilleure image IRM.


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