Новый датчик для МРТ видит свет в глубинах мозга
Ученые используют свет для изучения живых клеток сотни лет, со времени изобретения микроскопа. Но заглянуть таким образом глубоко внутрь тканей организма не получается. Биологические материалы абсорбируют свет и рассеивают его, что мешает сфокусировать луч на глубоких тканях, https://news.mit.edu/2022/mri-light-detection-1222 MIT News.
Решение этой проблемы придумали в MIT (США). Для начала команда ученых разработала МРТ-зонды, которые взаимодействуют с различными молекулами мозга, в том числе, с дофамином и кальцием. Когда эти зонды вступают в контакт с целью, сигнал аппарата МРТ становится более контрастным, что позволяет получить изображение внутренних органов.
Зонды состоят из магнитных частиц, заключенных в оболочку из липосом, изготовленных специалистами MIT из светочувствительных липидов. Под действием определенной длины волны света липосомы становятся более проницаемыми для воды. Это позволяет магнитным частицам взаимодействовать с водой и создавать сигнал, который воспринимает аппарат МРТ.
Липосомальные наночастицы (LisNR) могут переключаться между проницаемым и непроницаемым состояниями в зависимости от типа света, который на них падает. Для эксперимента были созданы частицы, которые становятся проницаемыми для воды под действием ультрафиолета, а синий свет заставляет их снова стать непроницаемыми.
Испытания проходили на мозге крыс, в частности, на полосатом теле мозга, которое отвечает за планирование движений и реакцию на вознаграждение. После инъекции частиц в полосатое тело ученые смогли увидеть распределение света, исходящего от оптического волокна, вживленного в ткани. Аналогичным образом можно проводить оптогенетическую стимуляцию мозга.
В будущем такого рода датчики можно будет применять для наблюдения за пациентами, проходящими, например, фотодинамическую терапию, когда луч лазера или светодиода уничтожает клетки рака.
Недавно английским ученым https://hightech.plus/2022/09/22/sverhbistraya-mrt-proizvede... вдвое сократить время МРТ-обследования, а также добиться точных информативных результатов. Такой подход позволит пациентам с подозрениями на сердечную недостаточность быстрее узнать диагноз, не прибегая к дополнительным методам диагностики.