當(dāng)醫(yī)生或科學(xué)家想窺探生物組織時(shí)，總是可以在探測的深度和清晰的圖像之間進(jìn)行權(quán)衡。
使用光學(xué)顯微鏡，研究人員可以看到細(xì)胞或組織內(nèi)部的亞微米分辨率結(jié)構(gòu)，但深度只有毫米左右，因此光可以穿透而不會發(fā)生散射。磁共振成像(MRI)使用可以到達(dá)人體任何地方的射頻，但是該技術(shù)的分辨率較低-大約比光差一毫米或1,000倍。
加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的研究人員現(xiàn)在表明，顯微鉆石示蹤劑可以同時(shí)通過MRI和光學(xué)熒光提供信息，這可能使科學(xué)家能夠獲得組織表面以下1厘米處的高質(zhì)量圖像，其深度比單獨(dú)的光深10倍。 。
通過使用兩種觀察模式，該技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)更快的成像。
該技術(shù)將主要用于研究體外的細(xì)胞和組織，探查血液或其他液體中疾病的化學(xué)標(biāo)記或用于動物的生理學(xué)研究。
加州大學(xué)伯克利分校化學(xué)助理教授Ashok Ajoy說：“這可能是同一物體可以同時(shí)在光學(xué)和超極化MRI中成像的第一個(gè)證明。”“有很多信息可以組合使用，因?yàn)檫@兩種模式比它們的總和要好。這為您提供了許多可能性，您可以將這些鉆石示蹤劑在介質(zhì)中的成像速度提高幾個(gè)數(shù)量級。 。”
Ajoy和他的同事本周在《美國國家科學(xué)院院刊》上報(bào)道了該技術(shù)，該技術(shù)利用了一種相對新型的生物示蹤劑：微金剛石中的一些碳原子被踢出并被氮取代，而留下了空的晶體中的斑點(diǎn)-氮空位-當(dāng)被激光照射時(shí)發(fā)出熒光。
阿約(Ajoy)利用一種碳同位素-碳13(C-13)-天然存在于金剛石顆粒中，濃度約為1%，但也可以通過替換許多主要的碳原子(碳12)來進(jìn)一步富集。碳13原子核更容易被附近的自旋極化空位中心對準(zhǔn)或極化，該空位中心在被激光照射后發(fā)出熒光的同時(shí)被極化。極化的C-13核產(chǎn)生更強(qiáng)的核磁共振(NMR)信號-MRI的核心技術(shù)。
結(jié)果，由于熒光氮的空位中心，可以通過光學(xué)方法檢測這些超極化鉆石，并且由于自旋極化的碳13，可以在射頻下檢測這些超極化的鉆石。這允許通過兩種可用的最佳技術(shù)進(jìn)行同時(shí)成像，特別是在深處散射可見光的組織內(nèi)部看時(shí)會特別受益。
標(biāo)簽： 鉆石
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