新型核磁共振顯微鏡靈敏度提高一千倍
據(jù)荷蘭萊頓大學(xué)官網(wǎng)最新消息,該校研究人員開發(fā)出一種新型核磁共振顯微鏡(NMR),比現(xiàn)有核磁共振顯微鏡靈敏度高一千倍,能在納秒尺度觀察到銅原子核的弛豫時(shí)間,有望為醫(yī)學(xué)診斷和基礎(chǔ)物理研究帶來(lái)更好的觀測(cè)儀器。
該研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表于最近的科學(xué)文獻(xiàn)預(yù)印本在線數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)站上的論文指出,為了測(cè)試新顯微鏡的靈敏度,他們?cè)?2毫開溫度下對(duì)銅的原子核自旋晶格弛豫時(shí)間做了檢測(cè),顯示其靈敏度比目前世界最高紀(jì)錄的核磁共振顯微鏡還高一千倍。 研究人員解釋說(shuō),原子核是帶電的,并繞著它們的軸自旋,它們像微小的電磁體也會(huì)產(chǎn)生自己的磁場(chǎng)。如果膝蓋受了傷,醫(yī)生會(huì)通過(guò)磁共振儀(MRI)查看關(guān)節(jié)以確定出了什么問(wèn)題。把膝蓋放入均勻磁場(chǎng)中,原子核就會(huì)按軸排列指向相同方向。MRI隨后發(fā)出特定的射頻電波通過(guò)膝蓋,使某些軸發(fā)生翻轉(zhuǎn),射頻信號(hào)終止后,那些原子核會(huì)恢復(fù)過(guò)來(lái)。這些射頻電波揭示了原子的位置,能為醫(yī)生提供精確的膝蓋圖像。 磁共振儀是核磁共振在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。基于同樣的原理,物理學(xué)家也能用這一技術(shù)研究基本物質(zhì)現(xiàn)象,其中之一就是所謂的“弛豫時(shí)間”,即原子核恢復(fù)過(guò)來(lái)并提供大量有關(guān)物質(zhì)屬性信息的時(shí)間。 研究人員指出,核磁共振顯微鏡為物理學(xué)家在原子水平研究物理過(guò)程背后的原理機(jī)制提供了新的技術(shù)手段,比如,特殊系統(tǒng)在極冷條件下表現(xiàn)的奇怪行為。核磁共振技術(shù)的突破最終還會(huì)促進(jìn)醫(yī)療用磁共振儀發(fā)展。萊頓大學(xué)物理學(xué)院博士生杰瑪·維格納爾說(shuō),如果用這項(xiàng)技術(shù)來(lái)研究老年癡呆癥患者的腦部,能達(dá)到分子水平,看到鐵是怎樣被固定在蛋白質(zhì)里的。 關(guān)鍵詞: 顯微鏡
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