Вибриращи въглеродни нанотръби могат да постигнат MRIs атомен мащаб

В организма на малък обект може да бъде източник на голяма беда.

Въпреки това, колкото повече е задължително.

Въпреки големите тумори започват с една клетка, кръвни съсиреци в мозъка може да бъде малка, малка група от неврони може да предизвика проблеми с разпределение на сигнала, и малки кисти могат да се съберат и да причини много проблеми.

В момента човечеството има много мощни инструменти за неинвазивно сканиране на тялото, което преди няколко десетилетия щеше да изглежда като научна фантастика фантастика. И все пак, на способността им да се види, докато не е безсрочен.

В горната част на медицинските сканирания - магнитен резонанс, който съчетава добра резолюция, способността да се определят различни видове тъкан и малко количество на излъчената радиация. Естествено, "добра" резолюцията не е пределно лекари мечти мярка все още е в милиметри. Изследователи от Института по фотонни науките са предприети за преодоляване на пречките пред по-висока резолюция ядрено-магнитен резонанс.

Тяхното решение, публикувано в списание Nature Нанотехнология, използва силата на бъдещето "Месия" е почти множество високотехнологични сектори на индустрията - въглеродни нанотръби. Този път ще се използва от тяхната способност да вибрира под въздействието на толкова малки, че те могат да се разглеждат едва съществуващ.

Накратко, MRI поставя организма в силно магнитно поле, което предизвиква протоните за да организирате вашата спин. Когато това поле изчезва, молекулите се завръщат в своите нискоенергийни орбити, с което се освобождава някаква енергия. Тази енергия се събира, преминал през алгоритъм за обработка на изображения и ние виждаме един вид собствените си вътрешности.

Въпреки това, освободената енергия е пропорционална на количеството, необходимо за провеждане на молекулите в орбити, разделен на броя на атоми. За решаване на това уравнение е проблем, защото фиксирания може само излъчваната енергия едновременно множество атома. Една молекула H2O не прави почти нищо, но милиарди в пространството от няколко милиметра излъчват енергия, която може да улови устройства, като например инфрачервена приемник. Ултрасензитивен въглеродни нанотръби могат да вибрират като "китарни струни" под влиянието на много малка сила.

За да се оценят мащабите на енергии, Адриан Bachtold изследовател (Adrian Bachtold) използва за сравняване на гравитационните сили. Въглеродните нанотръби да вибрират в състояние сила, еквивалентна на гравитационното влияние, което човешкото тяло има върху другия човек на разстояние от 4800 km. Такива точни измервания изискват използването на електроника с ниско ниво на шума и, в случай на други форми на високо ниво спектроскопия, температури близки до абсолютната нула, около 1.5 К.

Нанотръби имат дебелина от един атом, така че техните "трептения" са Брауново движение, термични вибрации, които не са свързани с движението в традиционния смисъл на думата.

В идеалния случай, такава техника ще даде възможност да се получи резолюция на атомно ниво, но на практика това е малко вероятно. Действителната дисплея на такава информация би изисквало огромен компютър moschnostey- освен това, полезна информация сред общия брой на своята не толкова много. В допълнение, това е трудно да се стремят именно към обекта, който искате, от гледна точка на атомно ниво. Средно резолюция между текущата и хипотетична възможност би било достатъчно за решаване на практически проблеми. Търсене малките кръвоносни съдове, отделните клетки или дори отделни органични компоненти в една клетка - всички от тях се състои от милиони или милиарди, а не един от атомите.

Тази технология не е напълно замества обичайната магнитен резонанс. Съществуващата MRI работи доста добре за много приложения за диагностика. Новият подход ще създаде висока степен на чувствителността за решаване на множество отделни проблеми.

Споделяне в социалните мрежи:

сроден