Tager MR -teknologi ned til mikrometerskalaer

Millioner af magnetiske resonansbilleder (MRI) scanninger udføres hvert år for at diagnosticere helbredstilstande og udføre biomedicinsk forskning. De forskellige væv i vores kroppe reagerer på magnetiske felter på forskellige måder, gør det muligt at generere billeder af vores anatomi. Men der er grænser for opløsningen af ​​disse billeder - generelt læger kan se detaljer om organer så små som en halv millimeter i størrelse, men ikke meget mindre. Baseret på hvad lægerne ser, de forsøger at udlede, hvad der sker med celler i vævet.

Mikhail Shapiro, adjunkt i kemiteknik, ønsker at skabe en forbindelse mellem MR -billeder og det, der sker i væv på en skala så lille som et enkelt mikrometer - det er cirka 500 gange mindre, end hvad der er muligt nu.

"Når du ser på et plettet MRI -billede, du vil måske vide, hvad der sker på et bestemt mørkt sted, "siger Shapiro, som også er Schlinger Scholar og Heritage Medical Research Institute Investigator. "Lige nu, det er svært at sige, hvad der foregår på skalaer mindre end omkring en halv millimeter. "

I en nylig undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation , Shapiro og hans kolleger introducerede en metode til at korrelere magnetfeltmønstre i væv, der forekommer på mikrometer skalaer, med den større, millimeter-skala funktioner i MR-billeder. Ultimativt, metoden ville give læger mulighed for at fortolke MR -billeder og bedre diagnosticere forskellige tilstande.

For eksempel, medicinske forskere kan visualisere placeringen af ​​betændte væv i en patients krop ved at bruge MR til at tage billeder af immunceller kaldet makrofager, der er mærket med magnetiske jernpartikler. Makrofagerne optager jernpartikler injiceret i en patients blodbaner og vandrer derefter mod inflammationssteder. Fordi MR -signalet påvirkes af tilstedeværelsen af ​​disse jernpartikler, de resulterende billeder afslører placeringer af usundt væv. Imidlertid, det nøjagtige niveau af MR -kontrast afhænger af præcis, hvordan cellerne optager og opbevarer jernpartiklerne på mikrometerskalaen, som ikke kan ses direkte på MR -billederne.

Den nye teknik kunne give en forståelse af, hvordan forskellige jernfordelinger påvirker MR -kontrast, og dette, på tur, ville give en bedre ide om omfanget af betændelse. Forskningen blev ledet af Caltech -kandidatstuderende Hunter Davis og Pradeep Ramesh.