Российские ученые представили будущую замену МРТ и ПЭТ

| Новость | iXBT.Market

Команда ученых из компании-разработчика сверхчувствительных магнитных сенсоров для медицинских применений QLU, Сколковского института науки и технологий и ряда других университетов успешно завершила лабораторные испытания по использованию датчика нового типа для анализа магнитных наночастиц. Исследователям удалось визуализировать сигнал как в пробирках, так и в тканях живых организмов. 

Различные методы медицинской визуализации живых организмов широко применяются для диагностики большого числа заболеваний. Эти методы можно разделить на магнитно-резонансную томографию (МРТ), позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ), компьютерную томографию (КТ) и другие. МРТ и ПЭТ являются одними из наиболее информативных методов диагностики злокачественных новообразований, а также сосудистых и дистрофических заболеваний. Однако, несмотря на свои преимущества, эти методы имеют определенные недостатки: так, техническая сложность, высокая стоимость и громоздкость оборудования значительно снижают их доступность.

Альтернативой являются приборы на сверхчувствительных магнитометрах, работа которых основана на регистрации сигналов (как времени релаксации, так и остаточной намагниченности) от контрастных веществ (специальных маркеров), вводимых в кровеносную систему. Как правило, эти маркеры представляют собой суперпарамагнитные или ферромагнитные нано- или микрочастицы. Метод магниторелаксометрии ​​нацелен на то, чтобы визуализировать магнитные включения, отслеживая их распределение в теле живого существа. Преимущество метода состоит в том, что он позволяет быстро и эффективно оценить интенсивность кровотока, обнаружить опухолевые узлы на масштабе десятков тысяч клеток, а также участки ишемии тканей.

В ходе исследования ученые использовали метод магниторелаксометрии, чтобы оценить распределение наночастиц в теле лабораторных мышей после инъекции. Для этого впервые был использован новый тип датчика для анализа магнитных наночастиц как в пробирках, так и внутри живых организмов. Датчик основан на микропленке из железо-иттриевого граната с оптической системой регистрации сигнала. Результаты показали, что сенсор позволяет эффективно регистрировать остаточную намагниченность магнитных наночастиц как в пробирке, так и локально введённых в организм лабораторных мышей, что поможет в перспективе разработать недорогую и инновационную систему медицинской диагностики, в том числе и онкологии, на более ранних стадиях заболевания.

«Небольшой размер чувствительного элемента в сочетании с коротким временем восстановления после отключения катушек возбуждения обеспечивают потенциально высокое пространственное и временное разрешение измерений. В среднесрочной перспективе, повышая чувствительность нашего сенсора, мы способны создать прибор по аналогии с ПЭТ, который позволил бы быстро и эффективно, с минимальными побочными эффектами, определять как наличие, так и расположение раковых клеток, а также и более точно на них воздействовать», — добавил Максим Острась, руководитель QLU.

Ранее в 2021 году команда QLU совместно с учеными из Сколковского института науки и технологий и НИУ ВШЭ продемонстрировали работу первого в мире твердотельного сверхчувствительного магнитометра, работающего при комнатной температуре. С помощью квантового сенсора исследователи смогли зарегистрировать активность нейронов головного мозга.

Об авторе
Редактор iXBT.com и iXBT.Market

10 комментариев

M
А вот раньше вроде бы позиционировали как замену (развитие) МЭГ. Не очень понятно, как будет разделяться фоновая (эндогенная) и вызванная магнитная активность.
W
Не очень понятно, на какую глубину возможна диагностика, какая её разрешающая способность и т.п… Так же не понятно, используется снятие сигнатур в разных плоскостях с последующей обработкой 2D-картинокв в 3D или как-то ещё. В-сущности, вообще непонятен принцип получения пространственной локализации аномалий из текста новости.
p
Томографию (МРТ) изобрели в 1971 и первую установку произвели в 1973 году. Вопрос, сколько установок (МРТ)
было сделано в СССР/России за прошедшие 50 лет?
Как ни одной?
A
Томографию (МРТ) изобрели в 1971 и первую установку произвели в 1973 году. Вопрос, сколько установок (МРТ)
было сделано в СССР/России за прошедшие 50 лет?
Как ни одной?

Врать не устали? Первый отечественный МР-томограф Образ1 был установлен 1991 году. Кому интересно нагуглит и остальную информацию.
k
Вы сейчас еще наверно расскажете, что они в каждом сельском ФАПе есть, да?
s
В США мрт тоже по вашему на каждом углу стоят
M
Спасибо за наводку. Нашел ссылку с более подробным описанием, было интересно почитать.
https://vademec.ru/article/sushi_tesla-_kto_sochinil_pervyy_v_rossii_magnitno-rezonansnyy_tomograf_mirovogo_klassa/
Но знаете, думаю, что сути это сильно не меняет. Это всё равно, что вспоминать про ё-мобиль, говоря о разработках отечественных гибридов. Как факт — разработка была, а вот покататься мало кому удалось.
A
Мало, да. Так во всем мире мало у кого были томографы, кроме сша и японии, в то время.
s
СССР был под тяжёлыми экономическими санкциями из-за поправки Джексона-Веника. Под этот МРТ требовался какой-то мудрёный процессор (или датчик, не помню) компании philips или toshiba, который не мог быть поставленным в СССР.
Из-за этого всё застопорилось. Хотя остальное оборудование для отечественного МРТ СССР уже делал сам. Эти датчики philips удалось только получить в 1978, да и то очень ограниченном количестве. Потом случился Афганистан и на СССР наложили ещё более тяжкие санкции с максимальными ограничениями.
v
Кому надо — давно известны эти работы, они свои пленочные сенсоры уже бог знает сколько времени пилят (в хорошем смысле), и даже «коммерческие» сенсоры тоже не первый и не второй год «доступны».
Там проблема не столько в магнитометрах: походящие существуют и так на любой вкус и цвет, от тупых и не очень катушек до квантовых с оптической накачкой или на эффекте Джозефсона (только всем, кроме последних, по-хорошему, не хватает чувствительности, а уж этим гранатовым плёнкам и подавно).
Главная проблема, что эти магнитые «маркеры» уже десятилетиями, даже магнетито-мегамитовые, не могут протащить через медицинские разрешительные органы во всём мире. Вроде ограничено принимают где-то какой-то конкретный продукт, но потом либо аврально отзывают, либо производитель сам снимает. В этой области даже ISO стандартов нету, какая уж там медицина, это всё по большому счету лабораторные артефакты. Да, всё лучше чем радиоактивные маркеры, но токсичность тоже под вопросом, больно богатая там динамика, никому тромбы в кровеносных сосудах и отваливающаяся печень не нужны.
Выпячивание медицинской диагностики на магнитных маркерах, магниторелаксометрической или томографической (MPI), — от бедности приложений для сверхчувствительной магнитометрии, уж слишком слабые сигналы и слишком много шумов в актульном низкочастотном диапазоне.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Как убрать лед с лобового стекла и не поцарапать его

Рассуждения
В зимнее время, точно каждый водитель может столкнуться с проблемой обледенения лобового стекла. Это будет особо неприятным, если вы опаздываете, а со льдом на стекле ехать точно нельзя. Сегодня...

Обзор беспроводного офисного набора мышь+клавиатура TFN Basic ME130

Обзор
В этом обзоре пойдет речь об офисной клавиатуре и мышки, которые работают от одного USB адаптера и запитываются от обычных батареек 1.5 В. В данном наборе отсутствует RGB подсветка, которая многим...

Что ждать от акустической системы с пометкой PRO? Посмотрим на профессиональное решение от бренда ElTRONIC

Рассуждения
Что вы ждете от акустической системы с пометкой PRO? Очевидно, что качественного исполнения, достойного звука и большого функционала. Бренд ElTRONIC в основном выпускает музыкальные колонки...

С дороги в реку и обратно: как появился первый автомобиль амфибия Amphicar

Рассуждения
Легковой автомобиль Amphicar - это поистине уникальное транспортное средство, сочетающее в себе возможности автомобиля и лодки. Разработанный в Германии и выпускавшийся с 1961 по 1968 год (было...

Китайский аккумуляторный батон? Да, и такое бывает. Обзор EDC фонарика Olight Baton 3 Pro Max

Обзор
Общепринято что "батон" это форма хлеба или колбасы. И фраза "а вот батон вышел с новым аккумулятором" заставит усомниться в психическом здоровье произнёсшего её. А вот для интересующегося...

Обзор игровой ретро-консоли Hyper Base FC: два режима работы, десятки эмуляторов и тысячи игр

Обзор
В последние годы тематика ретро-консолей стала развиваться особо активно. Производители этих приставок играют на чувствах ностальгии игроков, чье детство выпало на конец 90-х и начало 2000-х. Да,...