Сегодня: MSK: Курсы: 62.87 руб (+0.04)70.79 руб (+0.19) Нефть: 62.84 (+0.91) Погода: Дождь Днем в Москве: 17 °C..19 °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

20.07.2019- комм
Питон проглотил женщину и она осталась жива

В Индонезии питон целиком проглотил местную жительницу по имени Ва Тиба, которая отправилась на кукурузное поле. Жительница...
20.07.2019- комм
Дед под ногами майора: Росгвардия начнёт стрелять по митингующим в Москве —...

Бастующие начали вооружаться коктейлями Молотова и самопалами. Команда Навального агитирует...
20.07.2019- комм
Сердце как у быка. Гречка укрепляет сосуды и сердце – кардиолог

Крупа так же улучшает цвет кожи и разрушает холестериновые бляшки в сосудах. Гречка является...
20.07.2019- комм
Эксперт: Тыквенные семечки нормализуют работу щитовидки

Цинк способствует выработке гормонов щитовидной железы. Известно, что тыквенные семечки богаты цинком....
20.07.2019- комм
«Нашёл сокровище в песке» - Помолодевший Галкин отрывался без Аллы на пляже

Пока Алла спивается, шоумен «спалил» любовь с продюсером Лободы. Помолодевший Максим Галкин...
20.07.2019- комм
От святителя до лжеца: как сторонники ПЦУ разочаровались в Филарете

Есть непреложный биологический закон: если ветку отломить от дерева — она засохнет. Закон этот касается...
20.07.2019- комм
Зеленский попросил силовиков отчитаться о расследовании убийства Шеремета

Президент Украины Владимир Зеленский попросил руководителей силовых ведомств 23 июля доложить ему о ходе расследования...

|
 

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
Дождь 20 июля в субботу
Днем 17 °C..19 °C
ветер 4 – 6 м/c западный

Малооблачно 20 июля в субботу
Вечером 15 °C..17 °C
ветер 4 – 6 м/c юго-западный

Малооблачно 21 июля в воскресенье
Ночью 13 °C..15 °C
ветер 3 – 5 м/c юго-западный

Малооблачно 21 июля в воскресенье
Утром 17 °C..19 °C
ветер 5 – 7 м/c западный

Киев
Малооблачно 20 июля в субботу
Днем 25 °C..27 °C
ветер 1 – 3 м/c юго-западный

Малооблачно 20 июля в субботу
Вечером 20 °C..22 °C
ветер 0 – 2 м/c юго-западный

Пасмурно 21 июля в воскресенье
Ночью 18 °C..20 °C
ветер 0 – 2 м/c северо-западный

Облачно 21 июля в воскресенье
Утром 21 °C..23 °C
ветер 1 – 3 м/c северо-восточный

Минск
Облачно 20 июля в субботу
Днем 22 °C..24 °C
ветер 3 – 5 м/c западный

Ясно 20 июля в субботу
Вечером 19 °C..21 °C
ветер 0 – 2 м/c юго-западный

Ясно 21 июля в воскресенье
Ночью 14 °C..16 °C
ветер 1 – 3 м/c юго-западный

Ясно 21 июля в воскресенье
Утром 20 °C..22 °C
ветер 0 – 2 м/c южный

Погода в других городах

Свежая лента

Загрузка...

Курсы валют

19/07 20/07
USD
62,829 +0,038  62,867
EUR
70,607 +0,187  70,794
UAH
24,116 +0,265  24,381
CZK
27,575 +0,124  27,698
AZN
37,034 +0,022  37,057
GBP
78,360 +0,406  78,766
AMD
13,191 +0,005  13,196
KZT
16,343 -0,012  16,331
KGS
90,206 +0,081  90,287
CNY
91,391 +0,037  91,428
MDL
35,749 +0,093  35,842
XDR
86,753 +0,093  86,846
JPY
58,318 +0,065  58,383
БВК
80,273 +0,155  80,428
→ Информер курса валют

Поздравления на телефон


 

Рейтинг@Mail.ru