研究人员开发了一种新的方法,可以将人体自然产生的分子磁化,为新一代低成本磁共振成像(MRI)技术铺平道路,这种技术将改变我们诊断和治疗癌症、糖尿病和痴呆等疾病的能力。
尽管仍处于早期阶段,但近期发表在科学进展杂志上的一项研究已经为一种新的MRI方法迈出了重要的一步,它有可能使医生能够将拯救生命的医疗治疗个人化,并允许实时成像在手术室和全科医生实践等场所进行。
MRI是通过检测分子的磁性来创建图像的,它是医学诊断中的一个关键工具。然而,目前的技术并不是非常有效的一个典型的医院扫描仪能有效地检测出每20万个分子中只有一个分子,这使得我们很难看到人体所发生的一切。
改进的扫描仪现在正在不同国家试用,但是因为它们的操作方式和普通的MRI扫描仪一样使用超导磁体这些新模型仍然笨重,需要花费数百万美元来购买。
位于约克大学的研究小组已经发现了一种使分子更具磁性的方法,因此更可见一种可以产生新一代低成本和高灵敏度成像技术的方法。
来自纽约大学的磁共振中心的Simon Duckett教授说:“我们认为我们有可能通过核磁共振成像来实现这一目标,这可以与过去40年的计算能力和性能进行比较。”虽然它们是一种重要的诊断工具,目前的医院扫描仪可以与算盘媲美,但最近开发出的更灵敏的扫描仪把我们带到艾伦图灵的电脑上,我们现在正试图创造一种可伸缩的、低成本的设备,将我们带到“波比特”或“智能手机”。
研究小组已经找到了一种方法,将氢的“无形”磁性一种氢的磁性形式转化成一组分子,这些分子在体内自然地出现,如葡萄糖、尿素和丙酮酸。利用氨作为载体,研究人员已经能够在不改变他们的化学成分的情况下,“过度极化”的物质,这将使他们变得有毒。
现在从理论上讲,这些磁化的、无害的物质可以被注射到人体中并被可视化。因为这些分子都是超极化的,所以不需要用超导磁来检测它们更小、更便宜的磁体,甚至是地球磁场就足够了。
如果这种方法能够成功地开发出来,它就能使分子反应实时出现,而这种低成本、无毒的技术将为患者带来常规和重复扫描的可能性。这些因素将提高医疗行业监测和个性化治疗的能力,可能会给个人带来更大的成功。
Duckett补充说:“从理论上说,它将提供一种成像技术,可以在手术室中使用。”例如,当外科医生从病人身上提取一个脑瘤时,他们的目标是切除所有的癌组织,同时尽可能地切除健康的组织。这项技术可以让他们在更大的深度上准确地看到癌变组织。”
这项研究也有可能将核磁共振成像技术带给发展中国家的国家,这些国家没有不间断的电力供应或基础设施来操作当前的扫描仪。除了环境和分子科学之外,该方法还可以为化学和制药工业带来好处。
Peter Rayner博士是纽约大学的研究助理,他说:“我们的方法反映了过去10年中最重要的核磁共振进展之一。”
Wissam Iali博士补充说,“鉴于核磁共振光谱对英国的化学和制药行业至关重要,我看到了他们利用我们的方法来提高他们的竞争力的重要机会。”
(选自《麦肯息讯》医药)