Hacer que las imágenes de resonancia magnética para verduras con nanopartículas de óxido de hierro

Video: Nanopartículas magnéticas

la imagen médica ha recorrido un largo camino en los últimos cien años. Los próximos grandes mejoras en la imagen puede ser debido en gran parte a la nanotecnología, que ayuda a pequeñas manchas en diagnóstico de problemas y mejorar la calidad de las imágenes.

Los médicos a menudo utilizan imágenes de resonancia magnética (MRI) para obtener imágenes de los órganos en un paciente y evitar los métodos de formación de imágenes potencialmente dañinos tales como x-raying.

Entonces, ¿cómo funciona la RM? La mayor parte de las moléculas en su cuerpo contienen hidrógeno. Las moléculas de agua tienen dos átomos de hidrógeno, y las moléculas orgánicas que componen el resto de nuestros cuerpos son llamados hidrocarburos, ya que contienen hidrógeno y carbono. Los campos magnéticos generados por la máquina de MRI interactuar con átomos de hidrógeno en todo el cuerpo, produciendo una imagen de todos los órganos.

El hidrógeno tiene un solo protón en su núcleo. Es este protones de hidrógeno en el que la resonancia magnética utiliza para producir imágenes del interior de un paciente. En el campo magnético generado por la máquina de MRI, el espín de los protones en los átomos de hidrógeno se encuentran en una dirección.

Si usted ha tenido la desgracia de arar a través de cerca de 200 clases de matemáticas avanzadas para estudiar la mecánica cuántica, usted sabe que los protones tienen espín. La dirección de giro que determina la dirección de un imán, que se compone de los espines de todas las partículas cargadas (protones y electrones) juntos.

Para tomar una imagen de resonancia magnética, la máquina de MRI genera un pulso de radiofrecuencia que tiene la cantidad correcta de energía para cambiar la dirección de giro de los protones. Cuando los protones dar la vuelta de nuevo a la dirección de giro alineado con el campo magnético, envían otro pulso de radiofrecuencia. Este pulso es detectada por la máquina, que a continuación, utiliza el pulso para generar una imagen.

El tiempo necesario para que los protones para voltear hacia atrás y generar el pulso de radiofrecuencia de retorno depende de la ubicación de los protones y la densidad del tejido. Este tiempo de relajación es diferente de protones en un órgano que para los protones en el torrente sanguíneo y es diferente para el tejido sano que lo es para los tumores de cáncer. Estas diferencias en el tiempo de relajación se utilizan para generar las imágenes de resonancia magnética.

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Por ahora, usted se está preguntando, ¿de dónde nanopartículas entran en escena? Recuerde que el óxido de hierro es paramagnético. Se obtiene una imagen de resonancia magnética mejor si las nanopartículas paramagnéticas están asociadas al objeto que está por imágenes.

nanopartículas paramagnéticas reducen el tiempo necesario para que los protones para dar la vuelta de nuevo a la dirección de giro alineado con el campo magnético. Por lo tanto, la diferencia en el tiempo de relajación del tejido que tiene nanopartículas unidos frente al tiempo de relajación del tejido circundante es mayor, lo que crea más contraste y produce una imagen más clara.

Debido a este efecto, los investigadores están de funcionalización nanopartículas de óxido de hierro recubriéndolos con moléculas atraídos a los sitios específicos, tales como los tumores de cáncer, para proporcionar una imagen MRI mejor.