محققان دانشگاه پوردو با توليد نانوستاره هاي مغناطيسي به بهبود وضعيت تصوير برداري از تومورها اميدوار شدند.
محققان دانشگاه پوردو آمريکا به رهبري دکتر الکساندر وي و دکتر کنت ريچي، نانوستارههاي مغناطيسي ساختهاند که اميدوارند راهکار جديدي براي تصويربرداري زيستي باشد.
اين نانوستارهها زماني که در معرض يک ميدان مغناطيسي دوار قرار ميگيرند، ميچرخند و ميتوانند با نشر نور اثرات پالسي يا «چشمکزني» ايجاد کنند. اين چشمکزني آنها را از نويزهاي پسزمينه مانند نويزهاي منتشر شده از بافتهاي زيستي جدا ميکند.
دکتر وي ميگويد: اين يک روش کاملاً متفاوت براي افزايش وضوح تصويربرداري نوري است. روشنتر بودن الزاماً براي تصويربرداري خوب نيست؛ مشکل اصلي نويز پسزمينه است و شما هميشه نميتوانيد با ايجاد ذرات روشنتر بر اين مشکل غلبه کنيد. در تصويربرداري ژيرومغناطيسي، ما ميتوانيم با افزايش قدرت سيگنال در عين پايين نگهداشتن نويز پسزمينه، روي نانوستارهها تمرکز كنيم.
اين نانوستارههاي طلا که اندازه آنها از يک نوک تا نوک ديگر حدود 100 نانومتر است، داراي يک هسته از جنس اکسيد آهن ميباشند که باعث ميشود زمان قرار گرفتن در ميدان مغناطيسي دوار بچرخند.
بازوهاي اين ستارهها به نحوي طراحي شدهاند که به نور پاسخ داده و زماني که جهتگيري مناسبي داشته باشند، نور يک منبع را به يک دوربين خاص انعکاس ميدهند.
اين ويژگي باعث شده است که نانوستارهها با سرعت قابل کنترل توسط سرعت چرخش ميدان مغناطيسي، چشمک بزنند.
اين سرعت چشمکزني منحصر به فرد امکان شناسايي و تشخيص آنها را از ذرات درخشان و ثابت ديگري که ممکن است حتي از آنها روشنتر هم باشند، فراهم ميکند.
دکتر ريچي ميگويد هر سيگنالي که فرکانس آن با فرکانس ميدان مغناطيسي چرخنده مطابقت نداشته باشد، از تصوير حذف شده و بدين ترتيب نويز پسزمينه حذف ميشود.
او ميافزايد: باعث تعجب بود که اين روش چقدر خوب کيفيت تصويربرداري را بهبود بخشيد. با استفاده از اين روش، تباين (کنتراست) نانوستارهها نسبت به نويز پسزمينه تا بيش از 20 دسيبل افزايش يافت و اين ذرات چرخان به راحتي تشخيص داده شدند. در حالي که با روشهاي مستقيم تصويربرداري که در حال حاضر مورد استفاده قرار ميگيرند، در بيشتر موارد نميتوانيد يک ذره را با دقت پيدا کنيد.
اين گروه براي تصويربرداري ژيرومغناطيسي نمونهاي از سلولهاي حاوي نانوستارهها را زير يک ميکروسکوپ استاندارد مجهز شده با يک منبع نور سفيد و يک مغناطيس چرخنده قرار دادند؛ سپس نور را از طريق يک شکافنده قطبيکننده نور به نمونه تاباندند.
نور تابيده شده به نمونه، انعکاس يافته و از طريق شکافنده به دوربين ميرسد. دوربين ذکر شده سيگنالهاي ارسال شده از نانوستارههايي را که با سرعت 5 دور در ثانيه ميچرخند، دريافت ميکند که نتيجه آن تصويربرداري با سرعت 120 فريم بر ثانيه است.
جزئيات اين کار در نشريه جامعه شيمي آمريكا منتشر شده است.