Magnetisk resonansmikroskopi
Magnetisk resonansmikroskopi (MRM, μMRI) är magnetisk resonanstomografi (MRI) på mikroskopisk nivå ner till mikronskalan. Den första definitionen av MRM var MRT med voxelupplösningar på bättre än 100 μm.
Nomenklatur
Magnetisk resonansmikroskopi avser MRI-avbildning med mycket hög upplösning (ned till nanometerskala, i vissa fall jämförbar med histopatologi). Termen MR-mikroskopi används mest av avdelningen för högupplöst magnetisk resonansavbildning vid Duke University, under ledning av Dr. G. Allan Johnson, och National High Magnetic Field Lab-gruppen vid AMRIS, University of Florida/Florida State University.
Skillnader mellan MRT och MRM
- MRM representerar en högre utveckling av MRT
- MRM använder ett mycket starkare magnetfält, som utförs i mycket mindre skala.
- Upplösning : Medicinsk MRT-upplösning är vanligtvis cirka 1 mm; den önskade upplösningen av MRM är 100 μm eller mindre till 10 μm, jämförbart med histologi.
- Provstorlek: Medicinska MRI-maskiner är utformade så att en patient får plats inuti. MRM-kammare är vanligtvis små, vanligtvis mindre än 1 cm 3 för avbildning av råttor, möss och gnagare. BrukerBio Spin Company, Billerica, MA specialiserar sig på leverans av olika mikroavbildningssonder (5 mm – 75 mm) för ex vivo/in vivo-avbildning av utskurna biologiska prover.
Nuvarande status för MRM
Även om MRI är mycket vanligt för medicinska tillämpningar, utvecklas MRM fortfarande i laboratorier upp till resonansfrekvenser på 1000 MHz [1] ( för kärnmagnetisk resonans; elektronmagnetisk resonans fungerar vanligtvis vid mycket högre frekvenser). De största hindren för praktisk MRM inkluderar:
- Magnetisk fältgradient : Hög gradientfokus av magnetisk resonans i en mindre volym (mindre punktspridningsfunktion ), resulterar i en bättre rumslig upplösning. Gradienterna för MRM är vanligtvis 50 till 100 gånger de för kliniska system. Konstruktionen av radiofrekvensspolar (RF) som används i MRM tillåter dock inte ultrahöga gradienter.
- Känslighet : Eftersom voxlarna för MRM kan vara 1/100 000 av de i MRT, är signalen proportionellt svagare.
Alternativ MRM
Magnetic resonance force microscopy (MRFM) har nm-skala upplösning. Det förbättrar känslighetsfrågan genom att introducera mikrotillverkade konsoler för att mäta små signaler. Den magnetiska gradienten genereras av en magnetisk spets i mikrometerskala, vilket ger en typisk gradient som är 10 miljoner gånger större än den för kliniska system . Denna teknik är fortfarande i den tidiga utvecklingsfasen. Eftersom provet måste vara i ett högt vakuum vid kryogena temperaturer kan MRFM endast användas för material i fast tillstånd.
externa länkar
- Introduktion till magnetisk resonansmikroskopi Auditivt forskningslaboratorium vid Univ. av North Carolina.