Благодаря технологии, использующей спиновую поляризацию алмазов, в перспективе удастся уменьшить стоимость магнитно-резонансной томографии и расширить возможности её применения.
Ученые из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США) использовали микроскопические алмазы для повышения чувствительности магнитно-резонансной томографии. Благодаря этой разработке отпадает потребность в дорогостоящих сверхпроводящих магнитах, что делает систему более экономичной.
Магнитно-резонансная томография, сокращенно МРТ, предоставляет возможность получить детальные изображения внутренних органов. Используя сильное магнитное поле, аппарат определяет концентрацию атомов водорода в организме, изменяющих свое положение в пространстве под воздействием градиентных полей. В настоящее время для проведения исследований используют сверхпроводящие магниты, однако инженеры из Национальной лаборатории предложили использовать крохотные бриллианты, которые могут повысить контраст изображения.
Исследования, проведенные учеными, продемонстрировали, что пропускание света от зеленого лазера через кластер микроскопических алмазов, в сочетании с воздействием слабого магнитного поля, позволяет значительно, в сотни раз, увеличить поляризацию спинов, что положительно сказывается на качестве получаемого изображения.
Руководитель работы Ашок Аджой (Ashok Ajoy) подчеркнул, что их разработка имеет революционное значение:
«В рассматриваемом регионе эта проблема долгое время не находила решения, однако мы предложили способ ее устранения. До нас никто не предлагал аналогичного подхода, и именно мы впервые выявили подобный механизм. Данное открытие, связанное с гиперполяризацией бриллиантов в нано- и микромасштабе, имеет значительные научные и коммерческие перспективы. Оно позволит расширить сферу применения МРТ и ЯМР, а также уменьшить их габариты, что долгое время оставалось желаемым результатом».
Ранее американские ученые разработали неинвазивный метод визуализации экспрессии генов на основе диффузионной магнитно-резонансной томографии (дМРТ).