所有工程师设计磁铁面临同样的权衡:权力和空间。大孔(磁体内部的空间实验发生),孔内的磁场越弱。而典型的医院磁共振成像(一种核磁共振(MRI)扫描仪磁铁)容纳一个人,它产生的介于0.1和3特斯拉。指数比冰箱磁铁,但弱于田野中产生核磁共振磁体用于生物医学研究。
MagLab生的900 MHz核磁共振磁体只有一个橙子一样宽。但它缺乏空间,它弥补了- 21.1的磁场特斯拉。虽然狭窄,孔足够大来容纳我们33-millimeter直径(1.3英寸)“鼠调查。”Scientists can place live rodents in this probe, insert it into the magnet, and create amazing images of these mammals, far more detailed than currently can be obtained of human beings. In essence, the probe turns the NMR magnet into the strongest MRI scanner in the world.
说:“这是一个了不起的一步领先Victor Schepkin一MagLab生物物理学家专门从事癌症研究。“这是扩大我们奥在灵敏度和分辨率的成像能力。增加动物模型可以研究的范围在这个世界纪录高磁场。”
这个调查不是第一个让科学家研究动物生活在一个轨迹磁铁。但它是第一个成为可能等实验机器强大的900 MHz,和动物成年老鼠一样大。这个磁铁是垂直,而不是水平,因为大多数成像机器,和探针必须围绕这个不同寻常的设计取向。
由于这个探针,在使用实验室自2008年以来,Schepkin已经能够活老鼠的大脑图像以惊人的清晰度,收集数据对大脑肿瘤,创伤性脑损伤及其潜在的生物学。研究能力活老鼠收益率否则无法收集大量信息,并牺牲意味着更少的动物。
427年
老鼠大脑产生的图像与啮齿动物调查中使用的900 MHz NMR磁铁。
调查是由MagLab工程师彼得倾心于'kov与动物调查小组合作实验室的先进的核磁共振成像和光谱在盖恩斯维尔的弗洛里达大学的程序。这个调查是很重要的,因为它允许科学家的尺度上上升一个等级在活的有机体内实验中,从老鼠到老鼠。更大的动物的大脑,更大的生物相关流程的范围内,可以研究大脑核磁共振。和较强的磁铁用于收集磁共振图像,更详细的和有用的图像。
Schepkin一直使用调查研究脑部肿瘤如何应对化疗。下面的图像,获得使用调查,描述水扩散在一只老鼠的大脑与脑部肿瘤。
左边的图片展示了大脑前化疗;较轻的地区是肿瘤。右边的图像显示了相同的大脑化疗后的四天里的一部分。右边的轻阴影在肿瘤显示更多的水流入这些肿瘤细胞,分解和信号的处理是有效的。
“这是第一个迹象表明,肿瘤的治疗是如何工作的,并将会收缩在最近的将来,“Schepkin说。
包装成狭窄的探测器所需的所有设备图像活老鼠拍了许多狡猾的计划。首先,设计师必须适应所需的组件创建一个磁共振图像——两个射频(RF)电缆收发信号的射频调谐器和四个远程调整成像线圈。此外,他们必须包括生命支持设备,以确保动物的幸福:一个温度计,呼吸监测、气候控制,心电图监测和提供麻醉的方法。
使用探针和活禽,小鼠和大鼠,科学家们正在研究基本生物过程,将帮助我们了解人类神经退行性疾病和其他疾病。
倾心于'kov,设计并建造了超过25个专业探测MagLab生涯,低调的壮举。“这是我的专长,”他耸了耸肩。
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