A mágneses részecskék képalkotása (MPG) egy új képalkotó módszer, amely 2005-ben jelent meg. A mágneses nanorészecskék, amelyek különböző módon adhatók be a testbe (érrendszeri hozzáférés, légzés, helyi injekció stb.), MPG-vel ellátott mágneses mezők segítségével képezhetők le. Az MPG-nek olyan előnyei vannak, mint a vas-oxid alapú nanorészecskék használata, amelyek nem károsítják a testet, nagy felbontású képek valós időben vagy közel valós időben készíthetők, a test bármely része mélységbeli korlátozás nélkül megtekinthető, és az ionizáló sugárzás nem használt. Kutatási tanulmányok folynak az MPG alkalmazásával kapcsolatban számos orvosi alkalmazásban, például angiográfiában, tumor képalkotásban, testen belüli vérzések képalkotásában, őssejt monitorozásban és funkcionális agyi képalkotásban.
A mágneses részecskék képalkotásának alapvető működési elvei
Az 5 nm és 100 nm közötti átmérőjű mágneses nanorészecskék általában vasoxid-magból (Fe304 / Fe2O3) és e mag körül bevont polimerből állnak. A vas-oxid ebben az átmérőben szuperparamágneses tulajdonságokat mutat. Más szavakkal, míg átlagos mágnesezettségük nulla, ha nincs mágneses mező a környezetben, a mágneses mező alkalmazásakor gyorsan mágnesezik őket ebben a mezőben. A magok polimerrel történő bevonása megakadályozza a részecskék egyesülését és megakadályozza a szervezet immunrendszere által történő pusztulást. Ily módon meghosszabbodik a nanorészecskék keringési ideje a testben. Ezenkívül lehetőség van a nanorészecskék funkcionalizálására olyan molekulák kötésével, mint antitestek, gyógyszerek, enzimek, nukleinsavak a polimerekhez. Így a részecskék olyan tulajdonságokat kaphatnak, mint a külső megjelenítés, a célsejtekhez (pl. Tumorsejtekhez) való kötődés, a gyógyszer transzportja és felszabadulása.
A mágneses részecskék képalkotása a neve miatt összetéveszthető a mágneses rezonancia képalkotással (MRI). Ez a két módszer azonban mind a működési elv, mind a kapott képek tekintetében teljesen különbözik egymástól. Míg a szöveteket anatómiailag nézzük MRI-ben, a szövetek nem láthatók az MPG-képeken, csak a testnek adott mágneses nanorészecskék jelennek meg. Így az anatómiai kép és a nanorészecske kép nem zavarják egymást, és a képalkotás az abszolút nanorészecske sűrűségtől függően készíthető.
Az MPG módszerben létrejön egy zóna (mágneses mező nélküli zóna - MAB), amelyben a mágneses mezőt nullázzák a megjelenített területen. Mivel a MAB körül a mágneses tér sűrűsége alacsony, a nanorészecskék mágnesezési vektorai ebben a régióban véletlenszerű irányban mozognak. Minél távolabb van a MAB-tól, annál nagyobb a mágneses tér intenzitása. A nanorészecskék mágnesezettsége az intenzív mágneses mezőben az alkalmazott mágneses térrel azonos irányba áll (mágneses telítettségi állapot). Ha időben változó homogén mágneses mezőt alkalmazunk, ez a mágneses mező nem tud reagálni, mert a MAB-tól eltérő nanorészecskék telített állapotban vannak. A MAB körüli nanorészecskék gyorsan reagálnak és mágnesesednek. Ezt a mágnesezési jelet vevőtekercsek segítségével fogadják. A MAB-t elektronikusan és / vagy mechanikusan szkennelik a képalkotó régióban, hogy a nanorészecske sűrűségével arányos képet kapjanak.
Tanulmányok ASELSAN-ban
Emberi méretű kereskedelmi MPG-eszköz még nincs a világon. Az ASELSAN Kutatóközpontban egyedülálló prototípus MPG rendszert fejlesztettek ki. A beavatkozási alkalmazásokat figyelembe véve új, nyílt élű rendszer architektúrát javasoltak és megszerezték az USA szabadalmát. Ebben a rendszerben egy lineáris mágneses mező nélküli régiót pásztáznak a szövetben, így magas jel / zaj arányt kapunk, és nagy területeket lehet gyorsabban beolvasni. A nyitott oldalú konfigurációk azonban sokkal kényelmesebbek a betegek számára, mint a zárt rendszerek. Kisebb állatkísérleteket lehet majd végezni az ASELSAN MPG prototípus rendszerben, amely 60 mm átmérőjű területet képes beolvasni. A rendszerben felbontást és érzékenységet mértünk, és fantomkísérleteket végeztünk az érelzáródás detektálhatóságának bemutatására.
A 2020 augusztusában elindított önfinanszírozott projekttel megkezdték az emberi méretű MPG szkenner kifejlesztésének munkáját. Kutatást terveznek ennek a szkennernek a mágneses rezonancia képalkotáshoz történő felhasználására is. Ily módon anatómiai információk nyerhetők MR képekkel, nanorészecskék pedig MPG segítségével.
Legyen az első, aki kommentál