التصوير بالجسيمات المغناطيسية (MPG) هو طريقة تصوير جديدة ظهرت في عام 2005. يمكن تصوير الجسيمات النانوية المغناطيسية التي يمكن إعطاؤها للجسم بطرق مختلفة (وصول الأوعية الدموية ، والتنفس ، والحقن الموضعي ، وما إلى ذلك) باستخدام المجالات المغناطيسية مع MPG. تتميز MPG بمزايا مثل استخدام الجسيمات النانوية القائمة على أكسيد الحديد والتي لا تضر الجسم ، ويمكن الحصول على صور عالية الدقة في الوقت الفعلي أو بالقرب من الوقت الفعلي ، ويمكن رؤية أي جزء من الجسم دون قيود العمق ، والإشعاع المؤين هو غير مستعمل. الدراسات البحثية جارية لاستخدام MPG في مجموعة متنوعة من التطبيقات الطبية مثل تصوير الأوعية الدموية وتصوير الورم وتصوير النزيف داخل الجسم ومراقبة الخلايا الجذعية والتصوير الوظيفي للدماغ.
مبادئ التشغيل الأساسية لطريقة تصوير الجسيمات المغناطيسية
تتكون الجسيمات النانوية المغناطيسية بأقطار تتراوح من 5 نانومتر إلى 100 نانومتر عادةً من لب من أكسيد الحديد (Fe304 / Fe2O3) وبوليمر مغطى حول هذا اللب. عند هذه الأقطار ، يُظهر أكسيد الحديد خصائص مغنطيسية فائقة. بعبارة أخرى ، في حين أن متوسط مغنطتها هو صفر عندما لا يكون هناك مجال مغناطيسي في البيئة ، فإنها ممغنطة بسرعة في اتجاه هذا المجال عند تطبيق مجال مغناطيسي. إن تغطية النوى بالبوليمر يمنع الجزيئات من التماسك ويمنع اكتشافها وتدميرها بواسطة جهاز المناعة في الجسم. بهذه الطريقة ، يتم تمديد وقت الدورة الدموية للجسيمات النانوية في الجسم. بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن تشغيل الجسيمات النانوية عن طريق ربط جزيئات مثل الأجسام المضادة والأدوية والإنزيمات والأحماض النووية بالبوليمرات. وبالتالي ، يمكن تزويد الجسيمات بسمات مثل التصوير من خارج الجسم ، والارتباط بالخلايا المستهدفة (مثل الخلايا السرطانية) ، وإيصال الدواء وإطلاقه.
تصوير الجسيمات المغناطيسية ، بسبب اسمه ، يمكن الخلط بينه وبين التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI). ومع ذلك ، تختلف هاتان الطريقتان تمامًا عن بعضهما البعض من حيث مبدأ العمل والصور التي تم الحصول عليها. بينما يتم عرض الأنسجة تشريحيًا في التصوير بالرنين المغناطيسي ، فإن الأنسجة غير مرئية في صور MPG ، يتم فقط عرض الجسيمات النانوية المغناطيسية المعطاة للجسم. وبالتالي ، فإن الصورة التشريحية وصورة الجسيمات النانوية لا تتداخل مع بعضهما البعض ويمكن إجراء التصوير اعتمادًا على كثافة الجسيمات النانوية المطلقة.
في طريقة MPG ، يتم إنشاء منطقة (منطقة خالية من المجال المغناطيسي - MAB) حيث يتم صفر المجال المغناطيسي في المنطقة المصورة. نظرًا لأن كثافة المجال المغناطيسي حول MAB منخفضة ، فإن نواقل المغنطة للجسيمات النانوية في هذه المنطقة في اتجاهات عشوائية. كلما ابتعدت عن MAB ، زادت شدة المجال المغناطيسي. يتم محاذاة مغنطة الجسيمات النانوية في المجال المغناطيسي الشديد في نفس اتجاه المجال المغناطيسي المطبق (حالة التشبع المغناطيسي). عندما يتم تطبيق مجال مغناطيسي متغير زمنيًا ، لا يمكن لهذا المجال المغناطيسي أن يتفاعل لأن الجسيمات النانوية بخلاف MAB في حالة مشبعة. تتفاعل الجسيمات النانوية الموجودة حول MAB بسرعة وتصبح ممغنطة. يتم استقبال إشارة المغنطة هذه باستخدام ملفات الاستقبال. يتم مسح MAB إلكترونيًا و / أو ميكانيكيًا داخل منطقة التصوير للحصول على صورة تتناسب مع كثافة الجسيمات النانوية.
دراسات في عسلسان
لا يوجد جهاز MPG تجاري بحجم الإنسان في العالم حتى الآن. تم تطوير نموذج أولي فريد لنظام MPG في مركز أبحاث ASELSAN. بالنظر إلى التطبيقات التدخلية ، تم اقتراح بنية نظام جديدة مفتوحة الحافة وتم الحصول على براءة اختراع أمريكية. في هذا النظام ، يتم مسح منطقة خالية من المجال المغناطيسي الخطي في الأنسجة ، وبالتالي يتم الحصول على إشارة عالية إلى نسبة الضوضاء ، ومن الممكن مسح مناطق كبيرة بشكل أسرع. ومع ذلك ، فإن التكوينات ذات الجوانب المفتوحة تكون أكثر راحة للمرضى من الأنظمة المغلقة. سيكون من الممكن إجراء تجارب على الحيوانات الصغيرة في نظام النموذج الأولي ASELSAN MPG ، والذي يمكنه مسح منطقة بقطر 60 ملم. تم إجراء قياسات الدقة والحساسية في النظام ، وأجريت تجارب وهمية لإظهار جدوى الكشف عن انسداد الأوعية الدموية.
من خلال مشروع ممول ذاتيًا تم إطلاقه في أغسطس 2020 ، بدأ العمل على تطوير ماسح ضوئي MPG بحجم الإنسان. كما تم التخطيط للبحث عن استخدام هذا الماسح للتصوير بالرنين المغناطيسي. بهذه الطريقة ، يمكن الحصول على المعلومات التشريحية باستخدام صور MR ويمكن مشاهدة الجسيمات النانوية باستخدام MPG.
كن أول من يعلق