Rice Üniversitesi ve Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'ndan araştırmacıların geliştirdiği yeni fizik tabanlı model, manyetik rezonans görüntüleme (MRI) sinyallerini moleküler ölçekteki hareketlerle doğrudan ilişkilendiriyor. Çalışma The Journal of Chemical Physics dergisinde yayımlandı. Araştırma ekibi, ayrıntılı moleküler dinamik simülasyonlarından elde edilen çıktıları kullanarak teoriyi test etti ve yorumladı.
Görüntüleme için sıklıkla kullanılan kontrast ajanları, organik bir kabuk içindeki gadolinyum iyonlarına dayanır; bu ajanlar yakınlardaki su moleküllerinin manyetik alanlara tepkisini değiştirir ve relaksasyon adı verilen süreci etkiler. Bugüne kadar relaksasyonu açıklamak için kullanılan modeller çoğunlukla basitleştirilmiş varsayımlara dayanıyordu ve gerçek davranışı tam olarak tahmin etmede sınırlı kaldı.
Yeni çerçeve "NMR özmodları" adını taşıyor ve sıvılardaki nükleer manyetik rezonans relaksasyonunu yöneten tam fiziksel denklemleri çözmeyi amaçlıyor. Araştırmacılar Fokker-Planck denklemini kullanarak moleküler konum ve hızların olasılıklarının zamanla nasıl değiştiğini izlediler. Bu çözüm, çerçevenin çok çeşitli moleküler hareketleri ve bu hareketlerin relaksasyona nasıl katkıda bulunduğunu yakalamasını sağlıyor; ayrıca klinik MRI frekanslarındaki deneysel ölçümleri yüksek hassasiyetle yeniden üretebildiği bildirildi.
Çalışma, birçok yaygın basitleştirilmiş modelin daha geniş ve tamamlayıcı bir teorinin özel durumları olduğunu gösteriyor. Araştırmacılar kodu açık kaynak olarak yayımladı. Ekip, sonucu sadece tıbbi görüntüleme için değil, aynı zamanda pil tasarımı, yeraltı akışkan hareketleri ve gözenekli kayalar, biyolojik hücreler ve malzeme bilimi gibi alanlarda da kullanışlı bulabileceğini belirtti. Çalışma Ken Kennedy Institute, Rice Creative Ventures Fund, Robert A. Welch Foundation ve Oak Ridge Leadership Computing Facility tarafından desteklendi.
Zor kelimeler
- relaksasyon — bir manyetik sistemin enerjiyi kaybetme süreci
- kontrast ajanı — tıbbi görüntülemede sinyali değiştiren maddekontrast ajanları
- simülasyon — bilgisayarda gerçekçi süreçleri taklit eden hesaplamasimülasyonlarından
- özmod — bir sistemin doğal titreşim veya hareket biçimiözmodları
- olasılık — bir olayın gerçekleşme ihtimalinin nicel ölçüsü olarakolasılıklarının
- çerçeve — bir konuyu veya teoriyi düzenleyen genel yapı
- açık kaynak — herkesin erişebildiği ve kullanılabilen yazılım kaynakları
- iyon — yüklü küçük atom veya atom grubuiyonlarına
İpucu: Türkçe metni okurken veya ses kaydını dinlerken, vurgulanan kelimelerin üzerine gel, odaklan ya da dokun; anında kısa tanımlar görünür.
Tartışma soruları
- Yeni çerçevenin klinik MRI sonuçlarını veya tanıyı nasıl etkileyebileceğini düşünüyorsunuz? Nedenleriyle açıklayın.
- Araştırmacıların kodu açık kaynak olarak yayımlaması bu alanda yaygın iş birliği veya yenilik için ne gibi faydalar sağlar? Örnek verin.
- Bu teorinin pil tasarımı, yeraltı akışkan hareketleri veya malzeme bilimi gibi alanlarda nasıl uygulanabileceğini hayal ediyorsunuz? Kısaçe açıklayın.
İlgili makaleler
Yale: Epiregulin ve EGFR-STAT1 yolları fibrozda umut veriyor
Yale Tıp Fakültesi araştırmacıları, epireguline yönelik insan monoklonal antikor ve EGFR-STAT1 yolunu ilişkilendiren bulgular bildirdi. Çalışmalar epiregulinin bloklanmasının fibroz belirteçlerini azalttığını ve yeni tedavi yolları önerdiğini gösteriyor.
Beyindeki bir devre opioid nüksünü azaltabilir
Araştırmacılar prelimbik korteks ile paraventriküler talamus arasındaki bağlantıyı hedeflemenin opioid tekrar bağımlılığını önlemeye yardımcı olabileceğini bildirdi. Çalışma Washington State Üniversitesi'nden ve Journal of Neuroscience dergisinde yayımlandı.
