ناشر منبع

null کوچکترین دستگاه MRI دنیا ساخته شد
12:03

کوچکترین دستگاه MRI دنیا ساخته شد

محققان دانشگاه زنان اوها در کره جنوبی موفق به ساخت کوچکترین دستگاه تصویرسازی تشدید مغناطیسی (MRI) دنیا شدند که می‌تواند به بررسی اتم‌ها بپردازد.

به گزارش روابط عمومی صندوق نوآوری و شکوفایی ریاست جمهوری، دستگاه‌های MRI به طور معمول در بیمارستان‌ها به عنوان بخشی از تصویربرداری تشخیصی استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها با ردیابی تراکم اسپین‌های (زاویه‌های چرخشی) هسته‌های اتم هیدروژن موجود در بدن کار می‌کنند. این دستگاه‌ها برای اسکن، به میلیاردها چرخش نیاز دارند و بنابر بررسی‌های محققان مشخص شده است که می‌توان با به‌کارگیری این فرآیند، تک تک اتم‌های روی یک سطح را تصویربرداری و بررسی کرد.

این تیم تحقیقاتی، برای انجام این کار از میکروسکوپ تونلی روبشی استفاده کرد. این میکروسکوپ بر اساس روبش (حرکت جارومانند) سطح رسانا به وسیله نوک بسیار باریک در حد چند نانومتر و تغییر در میزان جریان عبور برحسب فاصله کار می‌کند. با این میکروسکوپ می‌توان نحوه آرایش اتم‌ها در سطح شبکه را به تصویر کشید.

در این تحقیق، دو عنصر آهن و تیتانیوم که هر دو مغناطیسی هستند، مورد بررسی قرار گرفتند. اتم‌ها، به وسیله آماده‌سازی دقیق نمونه‌ها، به راحتی به وسیله میکروسکوپ قابل مشاهده بودند. سپس محققان نوک میکروسکوپ را مانند دستگاه MRI به کار برده و نقشه میدان مغناطیسی سه بعدی ایجاد شده به وسیله اتم‌ها را کشیدند. این نقشه از رزولوشن بسیار بی‌نظیری برخوردار بود.

محققان مجموعه‌ای از چرخش‌های هسته‌های اتم را به نوک تیز فلز میکروسکوپ متصل کردند تا بتوانند این نقشه را ایجاد کنند. هر دو چرخش مانند هر ماده مغناطیسی، بسته به موقعیت‌شان، یکدیگر را جذب یا دفع می‌کند. محققان با استفاده از روبش مجموعه چرخش نوک فلز روی اتم سطح توانستند نقشه‌ تعامل مغناطیسی آنها را ترسیم کنند.

بنابه گفته محققان، این بررسی نشان می‌دهد، تعامل مغناطیسی اندازه‌گیری شده به ویژگی‌های چرخشی، نوک میکروسکوپ و نوک فلز نمونه بستگی دارد. به طور مثال، علامتی که در اتم‌های آهن مشاهده می‌شود با علایم موجود در اتم‌های تیتانیوم بسیار متفاوت است. در واقع تفاوت میدان مغناطیسی اتم‌ها در شناسایی انواع متفاوت اتم‌ها موثر است و موجب کارآمدی این تکنیک ابداعی محققان می‌شود.

محققان قصد دارند با استفاده از دستگاه تک‌اتمی MRI خود، توزیع چرخش ساختارهای پیچیده‌تر مانند مولکول‌ها و مواد مغناطیسی را نقشه‌برداری کنند. بسیاری از پدیده‌های مغناطیسی در مقیاس نانویی رخ می‌دهند. در حال حاضر می‌توانیم این پدیده‌ها را در ابزارهای ذخیره‌سازی مغناطیسی مشاهده کنیم.

با استفاده از این دستگاه MRI کوچک می‌توان انواع سیستم‌های متنوع را بررسی کرد. توانایی تحلیل ساختارهای مغناطیسی در مقیاس نانو به محققان در تولید مواد و داروهای جدید کمک می‌کند.

علاوه بر آن، این تیم تحقیقاتی قصد دارند با استفاده از این دستگاه MRI،‌ سیستم‌های کوانتومی را توصیف و کنترل کنند. این بررسی‌ها برای برنامه‌های محاسباتی آینده که به محاسبات کوانتومی معروف‌اند، بسیار جالب خواهند بود.

ارسال ایمیل