Forskare vid University of York har utvecklat en teknik som kommer att förbättra prestandan hos magnetisk resonanstomografi (MRI) för att identifiera sjukdom.
MRT och Nuclear Magnetic Resonance (NMR) är två av de viktigaste teknikerna som används för att identifiera enkla molekyler och komplexa material och ger värdefull information om hur de beter sig.
Tillämpningar vid diagnos av en rad sjukdomar, från cancertumörer till hjärtsjukdomar är särskilt viktiga. Dessa teknologier fungerar genom att detektera de magnetiska dipolerna hos kärnor, men i en typisk sjukhusskanner, de upptäcker faktiskt bara en molekyl av 200, 000. Detta gör det svårt inom medicinsk diagnostik att se hela bilden av vad som händer i kroppen.
Forskare jämför processen med att värma upp ett rum med en radiator, där den bara arbetar på en del av sin styrka, värma bara en del av rummet, med resten i kylan. Om en "termostat" kan hittas för att höja värmen, dock, mer av rummet nås och rätt temperatur bibehålls genomgående.
York-teamet hade som mål att lösa detta problem genom utveckling av en teknik, kallas Signal Amplification by Reversible Exchange, vilket ökar den tillgängliga magnetismen hos kärnor samtidigt som de gör dem synliga under längre tidsperioder.
Som ett resultat kan en av varannan molekyl detekteras över minuter. Forskare hoppas att detta kommer att tillåta både stora och små förändringar i kroppen att upptäckas med MRT, därigenom förbättra diagnostiken av ny sjukdom och återkommande sjukdom.
Professor Simon Duckett, från universitetets institution för kemi, sa:"I praktiska termer kan detta så småningom betyda att om en patient kommer in för en skanning för misstänkt hjärtsjukdom, till exempel, en läkare kommer att kunna injicera ett giftfritt kontrastmedel i blodet som kan spåras genom venerna till hjärtat för att förstå om det finns några blockeringar på vägen, utan risk att få en dålig eller delvis bild av vad som händer.
"Vårt långsiktiga mål är att kunna tillämpa denna diagnostiska teknik på sjukhus runt om i världen. Genom att skruva upp den magnetiska "termostaten" kommer vi att kunna sänka kostnaderna för MRT vilket öppnar upp möjligheten för denna avancerade diagnos i utvecklingsländer ."
Forskare tror att den förbättrade upplösningen kommer att möjliggöra småskalighet, såväl som stora, förändringar i kroppen som ska upptäckas, så att om en cancerbehandling, till exempel, utrotar en stor tumör, även om små fragment fortfarande finns, de återstående cellerna kommer inte att förbli oupptäckta.
Dr Peter Rayner, från universitetets institution för kemi, sa:"Vi är fortfarande en bit ifrån att använda denna nya teknik på sjukhus, men det är ett viktigt steg framåt i vår förståelse av hur molekyler beter sig, med spännande potential för framtiden för sjukvårdsdiagnostik."
Forskningen är publicerad i PNAS .
