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
Langwerkend hiv-middel lenacapavir onder druk in Zimbabwe
Een halfjaarlijks hiv-preventiemiddel, lenacapavir, wordt in Zimbabwe uitgerold. Diplomatieke spanningen met de VS bedreigen toekomstige doses en wetenschappers waarschuwen dat uitstel kan leiden tot resistentie tegen het middel.
Mensen met gezichtsverlies schatten aankomst van voertuigen
Onderzoekers vergeleken volwassenen met leeftijdsgebonden maculadegeneratie en mensen met normaal zicht bij het schatten van de aankomsttijd van een voertuig in een virtuele omgeving. Beide groepen gebruikten zicht en geluid; er was geen extra voordeel van beide samen.
Afrika wil eerlijkere financiering voor gezondheidszorg
Op UNGA80 bespreken Afrikaanse beleidsmakers nieuwe manieren om gezondheidszorg te betalen. Obinna Ebirim roept op tot eerlijkere donorpartnerschappen, meer verantwoording van leiders en meer binnenlandse investering in gezondheid.
Jacht lijkt geslacht van wilde kalkoenen te beïnvloeden
Nieuw onderzoek toont dat gebieden met actieve jacht meer vrouwelijke kalkoenenjongen opleveren. De onderzoekers volgden wilde kalkoenen meerdere jaren en vonden lagere overleving van mannetjes en een verschuiving naar meer vrouwtjes.