Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Ny røntgenteknologi kan revolutionere, hvordan læger identificerer abnormiteter

Ved hjælp af banebrydende teknologi, forskere ved University of Maryland, Baltimore County (UMBC) og University of Baltimore (UMB) tester en ny metode til røntgenbillede, der bruger farve til at identificere mikrofrakturer i knogler. Mikrobrud var tidligere umuligt at se ved hjælp af standard røntgenbillede. Resultaterne forbundet med denne fremgang i farve (spektral) CT (computertomografi) billeddannelse er offentliggjort i Avancerede funktionelle materialer .

Siden opdagelsen af ​​røntgenstråler i 1895, det grundlæggende i teknologien er forblevet konsekvent. Læger og forskere bruger dem til at se tætte materialer, som knogler, men teknologiens muligheder har været begrænsede. Dipanjan Pan, professor i kemi, biokemisk og miljøteknisk UMBC, og professor i radiologi ved UMB, er den tilsvarende forfatter til denne nye undersøgelse. Ser vi frem til den næste generation af røntgenteknologi, han spørger, "Hvordan kan vi opdage en knoglemikro revne, noget der ikke er synligt ved hjælp af røntgenbilleder? "

Pan forklarer, at for at undersøge dette spørgsmål, hans laboratorium udviklede nanopartikler, der navigerer og vedhæftes specifikt til områder, hvor der findes mikrosprækker. Han kalder dem gerne "GPS -partikler". De begyndte at udføre denne forskning ved University of Illinois Urbana-Champaign. Forskerne har programmeret partiklerne til at låse sig fast på det korrekte område af mikrosprækken. Når partiklerne fastgøres til mikrosprækker, de bliver der, hvilket er afgørende for billeddannelsesprocessen.

Partiklerne indeholder grundstoffet hafnium. En ny røntgenbaseret teknik udviklet af et New Zealand-baseret firma MARS tager derefter CT-billeder af kroppen, og hafniumpartiklerne vises i farve. Dette giver et meget klart billede af, hvor knoglemikrospalterne er placeret.

Hafnium bruges, fordi dets sammensætning gør det påviseligt for røntgenstråler, generere et signal, der derefter kan bruges til at afbilde revnerne. Pans laboratorium viste, at hafnium er stabilt nok til at kunne bruges til test med levende væsener, og kan udskilles sikkert fra kroppen. Laboratoriet er endnu ikke begyndt at teste på mennesker, men teknologien til at gøre det kan være tilgængelig så snart som 2020.

Som for andre applikationer til spektral CT -billeddannelse med dette hafnium -gennembrud, forskningen tyder på, at denne metode kunne bruges til at opdage langt mere alvorlige problemer. For eksempel, for at afgøre, om en person har en blokering i hjertet, læger vil ofte udføre en stresstest for at opdage abnormiteter, som medfører en betydelig risiko. En dag i den nærmeste fremtid, læger kan muligvis bruge spektral CT til at afgøre, om der er en blokering i organer.

"Almindelig CT har ikke en blødt vævskontrast. Det kan ikke fortælle dig, hvor dine blodkar er. Spektral CT kan hjælpe med at løse det problem, "Pan forklarer. Han bemærker, at selvom der er brug for mere forskning for at begynde at bruge spektral CT på denne måde, han forudser, at det vil være et "enormt" nyt værktøj for radiologer. Dr. Fatemeh Ostadhossein, en nyuddannet fra Pan lab, var første forfatter på denne undersøgelse.


Varme artikler