Nanoscale MRI
病毒的proton density MRI，看不出來到底是啥IBM的科學家最近發表了解析度小於10nm的煙草病毒MRI影像，既不用強磁場也不用超導線圈。他們利用magnetic resonance force microscopy的方法，以實體的磁感應槓桿來偵測原子核的磁矩，再移動槓桿的位置來掃瞄得到影像。比起其他的顯微影像方法如scanning tunneling 或automic force microscopy，這個方法能得到3D而非只是2D的影像。不過，樣品必須冷凍到接近絕對零度以消除分子的熱運動，目前得到的影像只有原子核密度(proton density)的訊息，未來可再加入T1, T2或其他核種的訊息。
原始論文 Degen CL, et al. PNAS 2009
IBM網頁上原理說明
標籤：
Research
5 comments:
我前幾天看到這個文章時,就覺得很奇怪
如果樣品的溫度低到接近絕對零度
這時放進MRI,訊號也應該是無敵強吧
以磁場9.4T為例
0K時的訊號應該比300K高15,632倍
0K也沒有分子的震動,T1應該趨近無限大
如果磁場均勻,沒有布朗尼運動,T2也趨近無限大
這是多美好的世界啊 XD
而且應該不能看IN VIVO的實驗吧，不過很期待他們下一步的發表...
不過這個設備最讚的地方是:
1.產生 4M T/m的磁場梯度
2.使用雷射干涉儀測量位移,可以避免傳統MRI線圈裡的"電子噪音"的問題
如果微機電跟超導的技術進步, MRI接收跟梯度線圈可以做到奈米大小且無電子噪音, 然後把樣品降到0K, 我相信 nano scale MRI也不是問題
我覺得與其拿MRFM跟MRI比, 不如跟X-ray晶體學比
總之, 這算是一個新的領域吧, 前途可期
ps. PNAS上MRI/NMR技術領域的校閱人,通常是Yale的Shulman院士, 這篇卻是GMR的發明人IBM的Parkin院士, 蠻特別的
如果樣品冰到接近0K，那就凍得跟solid state一樣啦！因為correlation time跟溫度成反比，R2跟correlation time成正比，所以T2反而會縮得很短喔。雖然magnetization變強了，但長T1使scan time變長，短T2也使信號變超弱...真不知該怎麼產生T1跟T2 weighting才好。
PNAS的paper要有院士幫忙才容易上，所以他們當然找他們同個單位裡面的院士囉！
根據固態NMR, T2應該是變短
可是如果溫度低到絕對零度, 沒有分子運動
在transverse plan的magnetization的 coherence應該可以維持很久吧
T1變長會讓實驗變得非常長
一點也不美好
Post a Comment