نانو مغناطیس ها در تشخیص با MRI به کار می روند.
منبع : medinews.Com
February-20-2007
در صورت ایجاد توانایی کنترل غلظت نانو مغناطیسها این مواد که متشکل از مولکولهای حاوی آهن هستند به زودی برای افزایش کنتراست بین بافتهای سالم و بیمار در MRI به کار خواهند رفت. نانو مغناطیس های مولکولی طبقه جدیدی از مواد کنتراست زای MRI هستند که مزیتهای مشخص نظیر تواناییهای مختلف طراحی خواهند داشت. مواد کنتراست زا برای مشخص کردن بافتهای مختلف بدن یا کمک به تشخیص بین بافتهای سالم وبیمار به کار می روند.
به گزارش سایت جامع علوم پزشکی پرتو ایران (www.Prin.Ir) و به نقل از medinews.Com ، محققین موسسه ملی استاندارد و فن آوری ایالات متحده (USA،NIST) و همکاران آنها با دو دانشگاه و یک بیمارستان برای طراحی ،تولید و ارزیابی نانو مولکولهایی که تصاویر MRI را قدرتمند تر و ساده تر سازد همکاری می کنند.
این مطالعه جدید با نشان دادن این موضوع که مغناطیسهای حاوی آهن با عرض تنها 2nm، قابل حل در آب ، تا وقتی که غلظت آنها کمتر از حد مشخص باشد می توانند به خوبی کنتراست مناسبی در تصاویر MRI غیر بالینی ایجاد کند، به سوال گذشتگان پاسخ دادند. مطالعات قبلی بوسیله سایر محققین در مورد استفاده از نانو مغناطیسها در MRI به نتایج متضادی رسیده بود ولی آنها به مساله غلظت توجه نکرده بودند.محققین NIST با اندازه گیریهای منحصر بفرد مغناطیسی قادر به پایش ترکیبات مولکولی و خواص مغناطیسی در ترکیبهای مختلف بودند.
مواد رنگی تزریق که هم اکنون به عنوان مواد کنتراست زا در MRI استفاده می شوند دو دسته اند:یونهای مغناطیسی که مشخصات هسته ای هیدروژن آب را تغییر می دهند و مزیت آنها طراحی مشخص ثابت است ولی کنتراست کمی ایجاد می کنند .دسته دوم شامل هزاران اتم یا کریستال یا میدانهای مغناطیسی متغیر است که تغییرات کنتراست را در ناحیه ای بزرگ تر ایجاد می کنند ولی طراحی و خواص مغناطیسی متغیری دارند و لذا کنترل آنها سخت است .
در مقام مقایسه ،نانو مغناطیسهای مولکولی را می توان به گونه ای طراحی کرد که خواص پایدار و کنتراست بالا داشته باشند. به علاوه آنها را می توان به گونه ای تغییر داد که فقط وقتی به یک مولکول یا سلول خاص هدف متصل شدند ، کنتراست ایجاد کنند . مساله سمی بودن مشکل مهمی نخواهد بود چون بر اساس گفته محققین آهن به طور طبیعی در بدن موجود است و سایر مطالعات نیز نشان داده اند که مواد در غلظتهای مورد استفاده در MRI سمی نیستند.
محققین NIST به همراه دانشگاه فلوریدا در تلاشند تا مغناطیسهای تک مولکولی با قطر کمتر از 5nm بسازند و در همکاری با محققین دانشگاه کلرادو می خواهند نانو کریستالهایی در محدودهnm 10-50 تولید کنند.
این مقاله در شماره آینده نشریه پلی هیدرون به چاپ خواهد رسید.
Nanomagnets Used To Enhance MRI
By medinews.com staff writers
Posted on 20 February 2007
Nanoscale magnets comprised of iron-containing molecules may soon be used to improve the contrast between healthy and diseased tissue in magnetic resonance imaging (MRI)--as long as the concentration of nanomagnets is precisely controlled.
Molecular nanomagnets are a new class of MRI contrast agents that may offer significant advantages, such as versatility in design, over the compounds currently used. Contrast agents are utilized to highlight different tissues in the body or to help distinguish between healthy and diseased tissue.
Researchers from the U.S. National Institute of Standards and Technology (NIST; Gaithersburg, MD, USA) and their collaborators are currently working with two universities and a hospital to design, produce, and evaluate nanomolecules that might make MR imaging more powerful and easier to perform. The new study resolves a debate in the literature by showing that iron-containing magnets only 2 nm-wide, dissolved in water, can indeed provide accurate contrast in non-clinical MRI images--as long as the nanomagnet concentration is below a specific threshold. Earlier studies by other researchers had reached contradictory conclusions on the utility of molecular nanomagnets for MRI, but without accounting for concentration. NIST scientists, making unique magnetic measurements, were able to monitor the molecules’ decomposition and magnetic properties as the composition was varied.
The injectable dyes currently used as MRI contrast agents are of two types. Magnetic ions, which change the nuclear characteristics of hydrogen in water, provide the advantage of consistent identical design but provide low contrast. The second category encompasses particles of thousands of atoms or crystals, which alter local magnetic fields; they provide contrast variation in a larger region but have irregular designs and magnetic properties that are hard to control. By comparison, molecular nanomagnets can be devised to have consistent properties and high contrast. Furthermore, they might be modified to act as “smart” materials whose contrast could be turned on only when bonded to a target molecule or cell. Toxicity should not be a problem, according to the researchers, because iron is naturally found in the body and other studies have found that these materials are non-toxic at the concentrations used in MRI.
NIST researchers are working with Florida State University (Tallahassee, USA) to make single-molecule magnets less than 5 nm in diameter, and are also collaborating with investigators from the University of Colorado (Boulder, USA) to produce nanocrystals in the 10-50 nm range.
The study will be reported in an upcoming issue of the journal Polyhedron.
