Para visitar bombas cardíacas, os médicos dependem de varreduras de medicamentos nucleares, como varreduras de Spectat, para rastrear o fluxo sanguíneo e detectar doenças ocultas profundas dentro do corpo. Mas os scanners de hoje dependem de detectores caros que são difíceis de criar.
Agora, os cientistas, liderados pela North Western University, na China e na Universidade de Suso, criaram o primeiro detector de perovskite que pode capturar raios gama separados para especificações para especificações com precisão. O novo equipamento pode tornar o tipo comum de medicina nuclear que consiste em imagens nítidas, rápidas, baratas e seguras.
Nos pacientes, pode significar menos dose de resultados claros e menos radiação durante uma varredura curta.
A pesquisa foi publicada na revista 30 de agosto ComunicaçãoO
“Pearovskites é um dos cristais mais conhecidos no campo da energia solar”, diz o autor sênior da pesquisa Marori Kanatjidis no norte -oeste. “Agora, eles estão prontos para fazer o mesmo com a medicina nuclear. Esta é a primeira evidência clara de que os detectores de perovskite podem criar o tipo de imagens nítidas e confiáveis que os médicos podem criar para que seus pacientes ofereçam o melhor atendimento a seus pacientes”.
“Nossa visão não apenas melhora o desempenho dos detectores, mas também pode reduzir o custo”, disse Ihwi Hi, professor de professor da Universidade de Sopho. “Isso significa que mais hospitais e clínicas podem finalmente ter acesso à melhor tecnologia de imagem” “
Kanatjidis é Charles E. e Emma H. Morrisonn North Western é professora de química no Wainberg College of Arts and Sciences e cientista sênior do Argon National Labo. Ele é um ex -bolsista pós -dortural no Laboratório de Kanatjidis.
Acentos de medicina atômica, como SPEC (tomografia por computação de emissão de fóton único), age como uma câmera invisível. Os médicos plantam uma pequena, segura e de curta duração, em uma certa parte do corpo do paciente. O traçador emite os raios gama, que se tornam externos através dos tecidos e eventualmente atingem um detector fora do corpo. Cada raio gama é como um pixel leve. Depois de coletar esses poucos milhões de pixels, os computadores podem criar uma imagem 3D de órgãos funcionais.
Os detectores de hoje, feitos de telurida de zinco de cádmio (CAZT) ou iodeto de sódio (NAI), têm várias desvantagens. Os detectores de CEZT são incrivelmente caros, às vezes toda a câmera atinge um preço de vários milhares a vários milhões de dólares. Como a CEZ corre o risco de cristais quebradiços e rachaduras, esses detectores também são difíceis de produzir. Embora a CZ seja mais barata que os detectores, os detectores NAI criam imagens pesadas e obscuras – como tirar uma foto com uma janela nebulosa.
Para superar esses tópicos, os cientistas se transformaram em cristais de perovskita, era um material que os Kanatjidis estudaram por mais de uma década. Em 2002, sua equipe fez as primeiras células solares de filme sólido feito de pervertido. Então, no dia 21, Kanatjidis descobriu que os cristais de perversa única estavam extremamente comprometidos em identificar raios-X e raios gama. Esse avanço, capaz de aumentar seus cristais únicos de alta qualidade em seu grupo, causa o surgimento de pesquisas mundiais e lança efetivamente um novo campo em materiais estritas de detecção de radiação.
Kanatjidis disse: “É isso que prova até onde podemos pressionar os detectores pervisores fora do laboratório”. “Quando descobrimos em 20 que os cristais únicos pervertidos podem detectar raios-X e raios gama, só podemos imaginar seu potencial. Agora, vemos que os detectores baseados em perovskita podem fornecer a resolução e a sensibilidade às aplicações como medicamentos nucleares.
Com base nessa base, Kanatjidis e ele liderou o crescimento de cristais para novos estudos, engenharia de superfície e design de dispositivos. Os pesquisadores criaram um sensor pixelted, advertindo esses cristais com cautela e forma como um pixel em uma câmera de smartphone-que fornece precisão e estabilidade recorde.
Com o design e o desenvolvimento do protótipo de detector de raios gama, ele desenvolveu a arquitetura pixeldada da câmera, adaptou a eletrônica de Reedout multicanal e realizou testes de imagem de alta resolução que legalizam a capacidade do dispositivo. Ele, Kanatjidis e sua equipe provaram que os detectores baseados em Pearovskite podem alcançar uma resolução de energia recorde e performance sem precedentes de imagens de fóton único, a próxima geração de medicina nuclear gerando o caminho de consolidação nos sistemas de imagem.
“Esta câmera de raios gama tem sido incrivelmente gratificante para projetar e mostrar sua atuação”, disse ele. “Conseguimos alcançar recursos recorde de resolução de energia e imagem, combinando cristais de perovskita de alta qualidade com pixels com cautela e sistemas de Reedout de vários canais. Este trabalho mostra a possibilidade de transformar detectores baseados em nucleares em detectores baseados em nucleares”.
Nos testes, o detector ainda foi capaz de distinguir entre a melhor resolução de vários raios gama energéticos com a melhor resolução. Também parecia sinais altamente desbotados de uma radioteres médica (Techontium -99m) comumente usada na prática clínica e produz recursos incrivelmente sutis, produzindo imagens nítidas que podem separar pequenas fontes radioativas que separam alguns milímetros. O detector também permanece extremamente estável, coletando quase todos os sinais do traçador sem danos ou distorções. Como esses novos detectores são mais sensíveis, os pacientes podem precisar de uma pequena dose de varredura ou radiação possível.
A agência de spinout da North -West Actinia Inc. Esta tecnologia está comercializando – está trabalhando com parceiros no campo de dispositivos médicos para levar o laboratório ao hospital e ao hospital. Como são fáceis de aumentar e usar, os Pearovskites fornecem alternativas muito mais baratas sem sacrificar a qualidade dos detectores CEZ e NAI. Os detectores baseados em perovskita podem ser usados com o detector NAI, mas também fornecem uma maneira realista de imagens usando menos dose de radioteres do que isso garante acesso generalizado ao paciente.
“Pearovskites é um marco para provar que a imagem de raios gama de metropol é um marco”, disse ele. “Isso mostra que esses materiais estão prontos para sair do laboratório e ir a tecnologias que beneficiam diretamente a saúde humana.
Kanatjidis disse: “A medicina nuclear de alta qualidade não deve se limitar a um hospital que pode transportar o equipamento mais caro”. “Com o PearovStoight, podemos abrir as portas para uma varredura mais limpa, rápida e segura para muitos outros pacientes em todo o mundo. O objetivo final é a melhor varredura, melhor diagnóstico e melhor atendimento aos pacientes”.
“Para medicina nuclear com alta potência e semicondutores Pearovsight de resolução espacial, com uma única imagem de raios γ fóton” foi apoiada pela empresa de redução ameaçadora de defesa (HDTRA 12020002), concerto da Matter University Research Alliance, Consortium, China e DD Program U. Key National e D. Jiangsu Natural Science Foundation (prêmio BK20224240.
