Институт Лейбница (FMP) инициировал новый проект для ранней МРТ диагностики болезни Паркинсона с помощью намагниченного ксенона

12.12.2016

Новый проект ранней диагностики болезни Паркинсона с помощью сильно намагниченного ксенона был инициирован в FMP. Команда, во главе с физиком Лейфом Шредером, получила грант на три года от фонда Michael J. Fox Foundation для исследований болезни Паркинсона. Это исследование ставит своей целью использовать результаты фундаментальных исследований в современной диагностике болезней.

В Институте Молекулярной Фармакологии (FMP) В Лейбнице, в настоящее время, запущен проект для возможного раннего выявления болезни Паркинсона. В фантастическом фильме «Назад в будущее» использовался такой термин, как «конденсатор потока», который позволял сжимать временной поток и, таким образом, позволял путешествовать во времени. И эта фантастическая идея вдохновила ученых института.

Другим типом потока является магнитный поток, который используется для описания силы магнитных полей. Для некоторых приложений, действительно существует тенденция к наличию, своего рода, компенсатору – это характерно для относительно низкого магнитного потока, для соответствия условиям, имеющим место при очень сильных полях. Одним из применений таких характеристик магнитных полей является магнитно-резонансная томография (МРТ), где стоит задача создать, как можно более сильное магнитное поле, чтобы получить более четкие изображения и более быстрый сбор данных. Однако, поскольку этот подход технически ограничен, ученые начали разрабатывать методы, в которых на определенные молекулы можно было воздействовать таким образом, что они излучали значительно усиленный сигнал - так же, как если бы они находились в значительно более сильном магнитном поле.

Один из этих методов использует применение очень интенсивного инфракрасного лазерного излучения, что необходимо для повышения намагниченности безвредного благородного газа ксенона. Полученные уровни сигналов позволяют обнаруживать, что ранее было недостижимо, малые количеств вещества. В течение нескольких лет "молекулярной визуализации" исследовательская группа, во главе с физиком Лейфом Шредером, занимается разработкой новых методов МРТ, которые полагаются только на такой "компенсатор потока", и им удалось продемонстрировать внушительный потенциал этого метода. Теперь, эта методика должна быть усовершенствована для того чтобы можно было использовать ее для возможного раннего обнаружение болезни Паркинсона. Аналогичную чувствительность метода обнаружения малых количеств вещества можно достичь только в случае увеличения магнитного поля в с 20000, и такая мощность магнитного поля возможна только в нейтронных звездах.

В проекте, при поддержке фонда Майкл Дж Фокса в размере $ 349,500 долларов США, команда ученых, в течение трех лет, будет разрабатывать новый тип контрастного вещества для МРТ с искусственно намагниченным ксеноном.

Контраст включает в себя молекулярный блок, который будет связываться с белком альфа-синуклеином. Накопления этого белка считаются одной из причин болезни Паркинсона. Контрастное вещество сначала обнаруживает присутствие белка путем изменения сигнала ксенона, прежде чем происходит образование патологических депозитов белка. Таким образом, контраст будет оказывать еще и защитное действие, так как можно предотвратить формирование депозитов этого белка.

В традиции Campus Buch, новейшие методы в прикладной физике будут использоваться для преодоления разрыва между фантастическим «компенсатором потока» и потенциальными приложениями, которые можно применять в реальной жизни. Примеры этой традиции включают в себя раннее использование нейтронных генераторов в области радиационной биологии и терапии, а также работу братьев Ruská в области электронной микроскопии.