Nieuw onderzoek van wetenschappers aan Rice University en Oak Ridge National Laboratory, gepubliceerd in The Journal of Chemical Physics, beschrijft een methode die moleculaire bewegingen koppelt aan de signalen van klinische MRI-apparaten. Bij MRI-beelden worden vaak contrastmiddelen gebruikt; veel van deze middelen bevatten een gadoliniumion ingebed in een organische schaal en beïnvloeden de relaxatie van omringende watermoleculen.
De nieuwe benadering, het NMR-eigenmodi-kader, lost de volledige fysische vergelijkingen op die NMR-relaxatie in vloeistoffen bepalen. Het team gebruikte de Fokker-Planck-vergelijking om te volgen hoe waarschijnlijkheden van moleculaire posities en snelheden in de loop van de tijd veranderen. Zo kan het kader verschillende soorten moleculaire bewegingen en hun bijdrage aan relaxatie beschrijven.
Het eigenmodi-idee identificeert natuurlijke modi waarmee watermoleculen microscopisch reageren op contrastmiddelen en reproduceert experimentele metingen bij klinische MRI-frequenties met hoge precisie. De theorie laat zien dat veelgebruikte vereenvoudigde modellen speciale gevallen zijn binnen deze ruimere benadering. De onderzoekers stelden hun code open source beschikbaar en noemen toepassingen buiten medische beeldvorming, bijvoorbeeld in batterijonderzoek, ondergrondse stroming en studies van cellen.
Moeilijke woorden
- onderzoeker — Iemand die iets onderzoekt of bestudeert.onderzoekers
- contrastmiddel — Stof die helpt om beelden beter zichtbaar te maken.contrastmiddelen
- beeldhelderheid — Helderheid of duidelijkheid van een afbeelding.
- ontwikkeling — Het proces van iets verbeteren of maken.
- model — Een sterkte weergave of voorbeeld van iets.
- fysisch — Betrekking tot de natuurkunde of fysieke dingen.
- inzichten — Een goed begrip van een complex onderwerp.
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Hoe kunnen verbeterde contrastmiddelen de medische zorg veranderen?
- Wat zijn andere mogelijke toepassingen van dit onderzoek?
- Waarom is modelleren belangrijk in de wetenschap?
- Hoe kan openbaar gemaakte code de wetenschap bevorderen?
Gerelateerde artikelen
Wie wetenschappers zijn beïnvloedt publiek vertrouwen
Een nieuwe studie in Nature Human Behaviour laat zien dat demografische vertegenwoordiging onder wetenschappers invloed heeft op het vertrouwen van het Amerikaanse publiek. Onderzoekers onder leiding van James Druckman onderzochten verschillen tussen groepen en gevolgen voor acceptatie van wetenschappelijke aanbevelingen.
DopFone: app om thuis de foetale hartslag te volgen
Een nieuwe app, DopFone, laat zwangere mensen thuis de hartslag van de foetus meten met de luidspreker van een telefoon. Onderzoekers van Georgia Tech en University of Washington testen de app en waarschuwen dat het geen vervanging is voor medische zorg.
