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将核磁共振成像技术提高到微米级别

掌舵的鱼儿

2019/02/18

核磁共振技术（NMR）

每年都有数百万的磁共振成像(MRI)扫描来诊断健康状况并进行生物医学研究。我们身体的不同组织对磁场的反应是多种多样的，这使得解剖图像得以生成。但是这些图像的分辨率是有限制的——一般来说，医生可以看到小到半毫米大小的器官的细节，而不是小得多。根据医生们的观察试图推断出组织中细胞的情况。Mikhail Shapiro，化学工程的助理教授，想要在MRI图像和在组织中发生的事情之间建立一个联系，它的规模很小，只有一微米——这比现在的可能性小了500倍。

Schlinger学者和传统医学研究所的研究员夏皮罗说：当你看一幅splotchy MRI图片时，你可能想知道在某个黑点发生了什么、现在很难说出比半毫米还小的尺度上发生了什么。在最近发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的一项研究中，夏皮罗和他的同事们提出了一种方法，将组织中的磁场模式(在微米尺度上发生)与MRI图像的更大、毫米级特征相关联。最终该方法将允许医生解释MRI图像，并更好地诊断各种情况。
例如，医学研究人员可以利用核磁共振成像技术，将被称为巨噬细胞的免疫细胞图像，在患者体内的炎症组织的位置形象化，这些细胞被标记为磁性铁粒子。巨噬细胞将铁粒子注入患者的血液中，然后转移到炎症部位。由于核磁共振信号受到这些铁粒子的影响，因此产生的图像显示了不健康组织的位置。然而准确的MRI对比度取决于细胞如何吸收和储存在微米尺度上的铁粒子，这在MRI图像中是看不到的。这项新技术可以让我们了解不同的铁分布对MRI的影响，而这反过来又能更好地了解炎症的范围。这项研究由加州理工学院的研究生亨特·戴维斯和Pradeep Ramesh领导。

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