Machen MRI Bilder Crisper mit Eisenoxid-Nanopartikel
Nanotechnologie für Dummies, 2nd Edition
Ärzte verwenden häufig die Magnetresonanztomographie (MRI) Bilder der Organe in einem Patienten zu erhalten und vermeiden potenziell schädliche Bildgebungsverfahren, wie beispielsweise Röntgen.
Wie funktioniert MRI? Die meisten der Moleküle im Körper enthalten Wasserstoff. Wassermoleküle haben zwei Wasserstoffatome, und die organischen Moleküle, die den Rest unseres Körpers bilden, sind Kohlenwasserstoffe genannt, weil sie Wasserstoff und Kohlenstoff enthalten. Die Magnetfelder, die von der Maschine in Wechselwirkung treten MRI erzeugt mit Wasserstoffatomen im ganzen Körper, um ein Bild von allen Organen produzieren.
Wasserstoff hat nur ein Proton in seinem Kern. Es ist das Proton in Wasserstoff, der die MRI verwendet, um Bilder des Inneren eines Patienten zu erzeugen. In dem Magnetfeld, das von der MRI-Maschine erzeugt wird, die Spins der Protonen in Wasserstoffatome in einer Richtung eingestellt.
Wenn Sie unglücklich genug sind um etwa 200 fortgeschrittenen Mathematikunterricht zu pflügen Quantenmechanik zu studieren, wissen Sie, dass Protonen-Spin haben. Die Richtung dieser Spin bestimmt die Richtung eines Magneten, die von den Spins aller geladenen Teilchen (Protonen und Elektronen) zusammen besteht.
Um ein MRI-Bild zu nehmen, erzeugt das MRI-Gerät einen Radiofrequenz-Impuls, der gerade die richtige Menge an Energie hat, um die Spinrichtung der Protonen zu kippen. Wenn die Protonen in der Spinrichtung mit dem Magnetfeld ausgerichtet Flip zurück, senden sie eine weiteren Hochfrequenzimpuls aus. Dieser Impuls wird von der Maschine erkannt wird, die dann den Puls verwendet, ein Bild zu erzeugen.
Die Zeit, die für die Protonen nimmt wieder spiegeln und die Rückradiofrequenzimpulsstelle hängt auf den Protonen erzeugen, und die Dichte des Gewebes. Diese Relaxationszeit ist unterschiedlich für Protonen in einem Organ als für Protonen in den Blutkreislauf und unterscheidet sich für gesundes Gewebe als für Krebstumoren ist. Diese Unterschiede in der Relaxationszeit verwendet, um die MRT-Bilder zu erzeugen.
Inzwischen fordern Sie selbst, wo Nanopartikel ins Bild? Denken Sie daran, dass Eisenoxid ist paramagnetisch. Sie erhalten ein besseres MRI-Bild, wenn paramagnetische Nanopartikel an das Objekt angebracht sind Sie Bebilderung.
Paramagnetische Nanopartikel reduziert die Zeit, die für die Protonen in der Spinrichtung mit dem Magnetfeld ausgerichtet Flip zurück. Daher ist die Differenz der Relaxationszeit des Gewebes, das Nanopartikel gebunden im Vergleich zu der Relaxationszeit des umgebenden Gewebes hat, ist größer, was mehr Kontrast und erzeugt ein klareres Bild erzeugt.