ด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กมาถึงเซลล์

วันพุธที่ 13 กุมภาพันธ์ 2013 - นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันโฟโตวิทยาศาสตร์ (ICFO) ของ UPC ในกัสเตลเดอเฟลส์ (บาร์เซโลนา) ได้พัฒนาอะตอมประดิษฐ์เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กในระดับโมเลกุลซึ่งสามารถปฏิวัติวงการการวินิจฉัยทางการแพทย์ .

การวิจัยที่ทำร่วมกับ CSIC และ Macquarie University of Australia ได้พัฒนาเทคนิคใหม่คล้ายกับการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก แต่มีความละเอียดและความไวสูงกว่ามากซึ่งช่วยให้สามารถสแกนเซลล์แต่ละเซลล์ได้

ผลงานซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร "Nature Nanotech" ได้รับการนำเสนอโดยดร. โรเมน Quidant

ตามรายงานของ ICFO การวิจัยได้จัดการใช้อะตอมเทียมอนุภาคนาโนของเพชรเจือด้วยไนโตรเจนเจือปนเพื่อให้สามารถตรวจสอบสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอมากเช่นที่สร้างขึ้นในโมเลกุลชีวภาพบางอย่าง

การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กแบบดั้งเดิมนั้นจะบันทึกสนามแม่เหล็กของนิวเคลียสอะตอมของร่างกายซึ่งก่อนหน้านี้เคยตื่นเต้นกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกและจากการตอบสนองของอะตอมทั้งหมดเหล่านี้การวิวัฒนาการของโรคบางโรคสามารถตรวจสอบและวินิจฉัยด้วยความละเอียดระดับมิลลิเมตร

อย่างไรก็ตามในการกำทอนแบบดั้งเดิมวัตถุที่เล็กกว่าจะมีอะตอมไม่พอที่จะสังเกตสัญญาณตอบสนอง

เทคนิคนวัตกรรมที่นำเสนอโดย ICFO ช่วยปรับปรุงความละเอียดให้ระดับนาโนเมตร (สูงกว่า 1, 000, 000 เท่า) ทำให้สามารถวัดสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอมากเช่นที่สร้างขึ้นโดยโปรตีน

Michael Geiselmann นักวิจัยของ ICFO กล่าวว่า "วิธีการของเราเปิดประตูให้สามารถทำการเรโซแนนซ์แบบแม่เหล็กไปยังเซลล์ที่แยกได้รับแหล่งข้อมูลใหม่เพื่อทำความเข้าใจกระบวนการภายในเซลล์และวินิจฉัยโรคในระดับนี้ได้ดีขึ้น" Michael Geiselmann

จนถึงขณะนี้มันเป็นไปได้ที่จะบรรลุความละเอียดในห้องปฏิบัติการโดยใช้อะตอมเดี่ยวที่อุณหภูมิใกล้เคียงกับศูนย์สัมบูรณ์ประมาณ -273 องศาเซลเซียส

อะตอมแต่ละตัวนั้นมีโครงสร้างที่ไวต่อสภาพแวดล้อมและมีความสามารถที่ดีในการตรวจจับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่อยู่ใกล้เคียง แต่พวกมันมีขนาดเล็กและระเหยได้ซึ่งพวกมันจะต้องเย็นลงถึงอุณหภูมิใกล้กับศูนย์สัมบูรณ์เพื่อจัดการกับพวกมันในกระบวนการที่ซับซ้อนมาก สภาพแวดล้อมที่ทำให้โปรแกรมทางการแพทย์เป็นไปไม่ได้

อย่างไรก็ตามอะตอมเทียมที่ทีม Quidant ใช้นั้นเกิดจากการปนเปื้อนของไนโตรเจนภายในผลึกเพชรขนาดเล็ก

"สิ่งเจือปนนี้มีความไวเช่นเดียวกับอะตอมเดี่ยว แต่มีความเสถียรที่อุณหภูมิห้องเนื่องจากการห่อหุ้มเพชรเปลือกนี้ช่วยให้เราสามารถจัดการกับการปนเปื้อนของไนโตรเจนในสภาพแวดล้อมทางชีวภาพดังนั้นจึงช่วยให้เราสามารถสแกนเซลล์" Quidant ได้แย้ง

เพื่อที่จะสามารถดักจับและจัดการกับอะตอมเทียมเหล่านี้ได้นักวิจัยจึงใช้แสงเลเซอร์ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวหนีบที่สามารถควบคุมพวกมันเหนือพื้นผิวของวัตถุที่จะศึกษาและได้รับข้อมูลจากสนามแม่เหล็กขนาดเล็กที่สร้างขึ้น

การปรากฏตัวของเทคนิคใหม่นี้สามารถปฏิวัติวงการการถ่ายภาพการวินิจฉัยทางการแพทย์เนื่องจากช่วยเพิ่มความไวของการวิเคราะห์ทางคลินิกอย่างมีนัยสำคัญและช่วยเพิ่มความเป็นไปได้ในการตรวจหาโรคก่อนหน้านี้


ที่มา: www.DiarioSalud.net