Fazer imagens de ressonância magnética mais nítidas com nanopartículas de óxido de ferro

imagiologia médica já percorreu um longo caminho nos últimos cem anos. Os próximos grandes melhorias na imagem pode ser em grande parte devido à nanotecnologia, o que ajuda diagnosticadores identificar pontos problemáticos e melhorar a qualidade das imagens.

Os médicos costumam usar a ressonância magnética (MRI) para obter imagens de órgãos em um paciente e evitar métodos de imagem potencialmente prejudiciais, tais como x-raying.

Então, como ressonância magnética funciona? A maioria das moléculas em seu corpo contêm hidrogênio. As moléculas de água tem dois átomos de hidrogénio, e as moléculas orgânicas que formam o resto dos nossos corpos são chamados hidrocarbonetos porque contêm hidrogénio e carbono. Os campos magnéticos gerados pelo aparelho de ressonância magnética interagir com átomos de hidrogénio por todo o corpo, produzir uma imagem de todos os órgãos.

Hidrogénio tem apenas um protão no seu núcleo. É este protão em hidrogénio que a ressonância magnética utiliza para produzir imagens do interior de um paciente. No campo magnético gerado pelo aparelho de ressonância magnética, a rotação dos protões nos átomos de hidrogénio estão situados em uma direcção.

Se você foi infeliz o suficiente para arar através de cerca de 200 aulas de matemática avançada para estudar mecânica quântica, você sabe que os prótons têm spin. A direcção de rotação que determina a direcção de um íman, o qual é composto dos spins de todas as partículas carregadas (protões e elétrons) juntos.

Para tirar uma imagem de ressonância magnética, o aparelho de ressonância magnética gera um pulso de freqüência de rádio que tem apenas a quantidade certa de energia para virar o sentido de rotação dos prótons. Quando os prótons virar de volta para a direção de rotação alinhado com o campo magnético, eles enviam um outro pulso de freqüência de rádio. Este impulso é detectada pela máquina, o qual, em seguida, utiliza o pulso para gerar uma imagem.

O tempo que leva para os prótons para virar para trás e gerar o pulso de freqüência de rádio de retorno depende da localização dos prótons e a densidade do tecido. Este tempo de relaxamento é diferente para protões em um órgão do que para protões na corrente sanguínea e é diferente para tecidos saudáveis ​​do que para tumores de cancro. Essas diferenças no tempo de relaxamento são usados ​​para gerar as imagens de ressonância magnética.

Até agora, você está se perguntando, onde nanopartículas entram em cena? Lembre-se que o óxido de ferro é paramagnética. Você obter uma melhor imagem MRI se nanopartículas paramagnéticas estão ligados ao objeto que você está imaginando.

nanopartículas paramagnéticas reduzir o tempo que leva para os prótons para virar de volta para a direção de rotação alinhado com o campo magnético. Portanto, a diferença do tempo de relaxação do tecido que tem nanopartículas ligadas versus o tempo de relaxação do tecido circundante é maior, o que cria mais contraste e produz uma imagem mais clara.

Devido a este efeito, os investigadores estão a funcionalização nanopartículas de óxido de ferro por revestimento com moléculas atraídas para locais específicos, tais como os tumores do cancro, para proporcionar uma melhor imagem de ressonância magnética.