Сегодня: MSK: Курсы: 64.07 руб (+0.12)72.24 руб (-0.12) Нефть: 71,95 (-0,03) Погода: Ясно Ночью в Москве: -1 °C..1 °C Виджет В избранное PDA @ - Почта

Наш сайт NewsRbk.ru заблокировали на территории РФ. Новый сайт NewsRk.ru.

Горячие новости


Магнитные нанодиски для томографии

Магнитные нанодиски для томографииУченые России и США разработали магнитные наноструктуры, регистрируемые индукционными методами с рекордной чувствительностью в организме лабораторных животных in vivo. Полученные магнитные микродиски позволят увеличить чувствительность и информативность различных методов визуализации органов и тканей, таких как магнитно-резонансная томография, MPQ и MPI (magnetic particle imaging). При этом, для того, чтобы получать подобные сигналы, достаточно всего нескольких десятков пикограмм специально сконструированных наночастиц.Разработка велась международной группой ученых из Московского физико-технического института, Института общей физики РАН, Московского института стали и сплавов и Аргоновской национальной лаборатории (США). Проведение исследований стало возможно благодаря грантам РНФ, Минобрнауки России и Министерства энергетики США. Работа опубликована в журнале Nanoscale. Кратко о результатах сообщается в пресс-релизе МФТИ.

Исследователям удалось продемонстрировать рекордную чувствительность регистрации специально приготовленных магнитных наноструктур, перспективных для разнообразных применений. Для этого они использовали объекты особой формы — железоникелевые микродиски нанометровых толщин. Такая геометрическая форма приводит к вихреобразной структуре магнитных моментов частиц, в результате чего они приобретают особые свойства. В частности, такие диски не имеют остаточной намагниченности, не агрегируют в растворах и обладают сильной нелинейной зависимостью намагниченности от величины слабого магнитного поля. Это обстоятельство позволило авторам за счет ранее предложенного метода детекции магнитных наночастиц MPQ (magnetic particle quantification) уверенно обнаруживать от 39 пикограмм магнитного материала («пико-» в 1000 раз меньше «нано-») в широком линейном диапазоне чувствительности — 7 порядков. Проведенные опыты по дистанционной регистрации подобных наноструктур в организме лабораторными животных in vivo и ex vivo подтвердили перспективность использования данного подхода в биологии и медицине.

Результаты прокомментировал первый автор данной работы, заведующий лабораторией нанобиотехнологий МФТИ Максим Никитин: «Ранее нашими американскими коллегами из Аргоновской национальной лаборатории в США в экспериментах in vitro была показана возможность подавления клеток глиомных опухолей человека с помощью микродисков при воздействии на них слабых (не назревающих) низкочастотных магнитных полей (см. работу Kim et al., Nature Materials, 2010, 9, 165–171). Это вызвало бурный интерес к разнообразным биомедицинским применениям подобных наноструктур и большому числу важных публикаций. В нынешней работе мы продемонстрировали еще одну интересную особенность таких наноструктур, а именно возможность их регистрации и топографирования индукционными методами, в том числе и в организме животных, с ультравысокой чувствительностью с помощью портативных устройств со сравнительно малыми возбуждающими магнитными полями. Это представляется важным и для метрологического обеспечения биомедицинских исследований с применением магнитных нанообъектов».

В ближайшем будущем наноматериалы существенно расширят возможности медицины в диагностике и лечении самых разных болезней. А некоторые из них, например, магнитные наночастицы, уже допущены во многих ведущих странах для внутривенных инъекций человеку — для улучшения качества изображения и контрастирования опухолей при магнитно-резонансной томографии (МРТ), восполнения недостатка железа при анемии и т.д. Также эти частицы в силу чувствительности к воздействию магнитных полей считаются одними из наиболее перспективных для разработки новых биомедицинских технологий визуализации различных новообразований внутри организма, направленной доставки лекарств или лечения опухолей.

В рамках работы ученые совместили разработанный ими ранее высокочувствительный метод детекции наночастиц MPQ и новый магнитный материал. В основе MPQ-метода лежит воздействие на наночастицы внешним переменным полем на двух разных частотах с последующей детекции сигнала на комбинаторных частотах (являющихся линейной комбинацией этих частот, например, f1+2*f2). Метод позволяет регистрировать от 60 зептомолей (приставка «зепто-» означает 10 в минус двадцать первой степени!) обычных коллоидных магнитных наночастиц. Это сравнимо с порогом регистрации наночастиц на основе радиоактивных изотопов железа по сопутствующему гамма-излучению.

Ученые получили и исследовали магнитные наночастицы в форме микродисков из пермаллоя — сплава никеля и железа. Для того чтобы сделать такие микродиски с диаметром 1,5 мкм, но разных толщин от 10 нм до 40 нм, исследователи воспользовались методом оптической литографии (рис.1). Благодаря необычной форме их физические свойства существенно отличаются от таковых для сферических наночастиц: магнитные моменты микродисков образуют вихреподобные структуры с нулевой суммарной остаточной намагниченностью. При увеличении внешнего магнитного поля такая структура трансформируются и магнитные моменты ориентируются по направлению поля. При уменьшении магнитного поля начальное распределение восстанавливается, а при смене направления магнитного поля — меняется на противоположное.

Рисунок 1. При отсутствии магнитного поля остаточная намагниченность равна нулю за счет вихреподобного распределения магнитных моментов (центральное изображение), при насыщении намагниченности образуется однодоменная структура (изображения слева и справа при отрицательном и положительном направлениях магнитного поля соответственно).

Наличие такого перехода, приводящего к большей нелинейности намагничивания в сравнительно слабых полях, существенно увеличивает предел детекции методом MPQ, что явилось ключевым результатом работы. Исследователи получили беспрецедентную чувствительность, позволяющую индукционно регистрировать 39 пикограммам магнитного материала в сравнительно большом объеме. Следует отметить, что детектируемые сигналы существенно зависят от ориентации микродисков. Данное свойство, называемое анизотропией, связано с их особой геометрией. Если направление магнитного поля параллельно плоскости дисков, то значение MPQ-сигналов максимально. Увеличение угла между направлением магнитного поля и плоскостью дисков приводит к монотонному убыванию сигнала при достижении 90o.

Ученые провели и ряд биофизических экспериментов по изучению динамики полученных наночастиц в кровотоке лабораторных мышей in vivo и их поведению в тканях различных органов ex vivo. Предварительно микродиски были переведены в физиологический раствор. Для изучения скорости их выведения из кровотока раствор микродисков вводили системно, а их детекция проходила в хвостовой вене и артерии мыши при ...

  • Комментарии (0)
avatar

Введите ссылку

Введите текст ссылки

Введите ссылку

Введите ссылку (youtube.com)

Войдите через социальную сеть
или анонимно
Создавать опрос могут только зарегистрированные пользователи.

Идёт загрузка...

Никто ещё не оставил комментариев, станьте первым.

Система Orphus Ошибка в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter

Выделите любой фрагмент прямо в тексте статьи и нажмите Ctrl+Insert
или скопируйте готовый код:

Мы весьма признательны всем, кто использует наши тексты в блогах и форумах.
Пожалуйста, уважайте труд журналистов: не перепечатывайте в блогах статьи целиком (они всегда доступны по этому адресу), не забывайте ставить ссылки на полный текст на нашем сайте.
Раздел: В мире

Магнитные нанодиски для томографии


Опубликовано: 2018-07-23 00:07:03

Ученые России и США разработали магнитные наноструктуры, регистрируемые индукционными методами с рекордной чувствительностью в организме лабораторных... Подробнее »


Работа. Резюме / Вакансии

Мерчендайзер в супермаркет
Вакансии: Кострома
з/п не указана
14 Февраля 2018
Подсобный рабочий на производство (вахта)
Вакансии: Москва
от 75000
14 Февраля 2018
Кассир в магазин натуральных продуктов
Вакансии: Кострома
з/п не указана
14 Февраля 2018
Кассир в магазин натуральных продуктов
Вакансии: Кострома
з/п не указана
14 Февраля 2018
Помощник в договорной отдел
Вакансии: Москва
от 45000
14 Февраля 2018

Новости наших партнёров

Загрузка...

Топовые новости

Loading...

Новости по теме: - В мире

19.04.2019- комм
Razer выпускает обновленный дизайн популярного смартфона

Компания заявила о своем намерении выпустить так называемое обновленное издание своего смартфона Razer Phone...
19.04.2019- комм
В загрязненных районах Арктики нашли аномальных улиток

Биологобнаружил у взрослых самок миниатюрных брюхоногих недоразвитые мужские половые органы. В припортовых...
19.04.2019- комм
Топ-5 объектов ЮНЕСКО в Украине

18 апреля в Украине отмечают День памятников истории и культуры. «Вокруг света. Украина» решил напомнить, какие...
19.04.2019- комм
Рынки в разных странах, привлекающие толпы туристов. Фото

Здесь есть на что посмотреть. Все мы периодически ходим на рынки, но порой не задумываемся,...
19.04.2019- комм
В Ровно возле школы произошла драка со стрельбой

Подоспевшие к месту ЧП правоохранители установили, что драку устроили лица. В среду...
19.04.2019- комм
В России представили новые талисманы олимпийского движения

Это медведь-неваляшка и пушистый кот. Олимпийский комитет России представил в четверг,...
19.04.2019- комм
Доклад Мюллера оценили в Белом доме: Россия вмешивалась в американские выборы...

Доклад прокурора Роберта Мюллера о вмешательстве России в американские выборы в 2016 году признали победой Дональда...

|
 

Свежая лента новостей

Загрузка...

Происшествия сегодня

Loading...
Загрузка...

Получить Виджет "Топ новости" Обновить


Новости наших партнёров

Загрузка...


Самое читаемое

Происшествия в мире

Автомобили с пробегом

Hyundai - Tucson Hyundai - Tucson

2017 г.вып, 1600 см3, 175л.с.

0 км

цена: 1 690 000 руб

Hyundai - Tucson Hyundai - Tucson

2016 г.вып, 2000 см3, 185л.с.

32 955 км

цена: 1 338 000 руб

Audi - Q7 Audi - Q7

2007 г.вып, 3600 см3, 278л.с.

176 700 км

цена: 850 000 руб

ГАЗ - ГАЗель 3302 ГАЗ - ГАЗель 3302

2006 г.вып, 2800 см3, 140л.с.

280 000 км

цена: 300 000 руб

KIA - cee'd KIA - cee'd

2008 г.вып, 1400 см3, 109л.с.

88 907 км

цена: 370 000 руб

Актуальные события

Загрузка...

В мире

Погода в Москве - сегодня


Москва
Ясно 19 апреля в пятницу
Ночью -1 °C..1 °C
ветер 2 – 4 м/c северный

Ясно 19 апреля в пятницу
Утром 4 °C..6 °C
ветер 1 – 3 м/c северный

Пасмурно 19 апреля в пятницу
Днем 7 °C..9 °C
ветер 1 – 3 м/c северо-западный

Облачно 19 апреля в пятницу
Вечером 3 °C..5 °C
ветер 1 – 3 м/c западный

Киев
Ясно 19 апреля в пятницу
Ночью 4 °C..6 °C
ветер 1 – 3 м/c северный

Малооблачно 19 апреля в пятницу
Утром 6 °C..8 °C
ветер 3 – 5 м/c северный

Малооблачно 19 апреля в пятницу
Днем 11 °C..13 °C
ветер 2 – 4 м/c северный

Облачно 19 апреля в пятницу
Вечером 6 °C..8 °C
ветер 1 – 3 м/c северо-восточный

Минск
Ясно 19 апреля в пятницу
Ночью 4 °C..6 °C
ветер 3 – 5 м/c северный

Ясно 19 апреля в пятницу
Утром 7 °C..9 °C
ветер 2 – 4 м/c северный

Ясно 19 апреля в пятницу
Днем 13 °C..15 °C
ветер 3 – 5 м/c северный

Малооблачно 19 апреля в пятницу
Вечером 6 °C..8 °C
ветер 1 – 3 м/c северный

Погода в других городах

Свежая лента

Загрузка...

Курсы валют

17/04 18/04
USD
64,242 -0,297  63,945
EUR
72,652 -0,291  72,360
UAH
24,038 -0,114  23,925
CZK
28,334 -0,131  28,203
AZN
37,868 -0,175  37,692
GBP
84,074 -0,632  83,442
AMD
13,260 -0,037  13,223
KZT
16,907 -0,047  16,860
KGS
91,840 -0,130  91,710
CNY
95,774 -0,141  95,633
MDL
36,041 -0,267  35,773
XDR
89,329 -0,448  88,882
JPY
57,398 -0,317  57,081
БВК
82,468 -0,360  82,107
→ Информер курса валют

Поздравления на телефон


 

Рейтинг@Mail.ru