Томограф станет чувствительнее

Сотрудники Международного томографического центра СО РАН (МТЦ, Новосибирск) разработали технологию высокочувствительной молекулярной магнитно-резонансной томографии. Чувствительность МРТ увеличивается в десятки тысяч раз
Метод позволяет исследовать процессы метаболизма на клеточном и молекулярном уровнях и, соответственно, диагностировать заболевание на очень ранних стадиях. Современная МРТ построена на сигнале атомов водорода молекул воды, однако для молекулярной томографии этого недостаточно. Одним из путей является использование изотопа азота-15, однако природное содержание этого изотопа очень низкое.
Определенные перспективы демонстрирует соединение пируват — соль пировиноградной кислоты. При развитии патологии (особенно онкологической) этот метаболит начинает активно превращаться в молочную кислоту, что можно зафиксировать, например, с помощью МРТ по ядрам изотопа углерода-13. Технология уже доведена до стадии клинических испытаний, однако здесь также существует проблема слабости сигнала, для усиления которого требуется дорогое оборудование и большие расходы на его эксплуатацию.
«Мы развиваем альтернативный метод, представляющий собой химическую реакцию с использованием молекулярного водорода, а точнее, его разновидности — параводорода. Было показано, что он позволяет увеличить сигнал азота-15 в 30 тысяч раз и более и при этом дешевле метода с пируватом примерно на два порядка», — отмечает руководитель научного направления МТЦ Игорь Коптюг.
Параводород — одна из разновидностей молекулярного водорода, в его атомах спины (собственные моменты импульса) ядер, то есть протонов, противоположны друг другу, что и позволяет запустить усиление сигнала при взаимодействии с катализатором.
Ученые подчеркивают, что исследование находится на стадии становления и развития и говорить о внедрении в клиническую практику пока еще очень рано. Тем не менее, параллельно с экспериментами по удалению из продуктов реакции комплексов металлов и метанола, увеличению времени жизни поляризации планируется начать опыты на культурах клеток и на животных.
Исследования МРТ на основе азота-15 проводятся совместно со специалистами из Университета Уэйна (США).