p Imagens médicas, como raio-X ou tomografia computadorizada (TC), em breve pode ser mais barato e seguro, graças a uma descoberta recente feita por químicos da National University of Singapore (NUS). p O professor Liu Xiaogang e sua equipe do Departamento de Química da Faculdade de Ciências da NUS desenvolveram novos nanocristais de perovskita de haleto de chumbo que são altamente sensíveis à irradiação de raios-X. Ao incorporar esses nanocristais em imagens de raios-X de tela plana, a equipe desenvolveu um novo tipo de detector que pode detectar os raios-X em uma dose de radiação cerca de 400 vezes menor do que a dose padrão usada nos diagnósticos médicos atuais. Esses nanocristais também são mais baratos do que os cristais inorgânicos usados ​​em máquinas convencionais de imagem de raios-X.

p "Nossa tecnologia usa uma dose de radiação muito menor para fornecer imagens de resolução mais alta, e também pode ser usado para aplicações rápidas, imagens de raios-X em tempo real. Ele mostra uma grande promessa na revolução da tecnologia de imagem para as indústrias médica e eletrônica. Para pacientes, isso significa menor custo de imagem de raios-X e menos risco de radiação, "disse o Prof Liu.

p O avanço da pesquisa da equipe foi o resultado de um esforço colaborativo com pesquisadores da Austrália, China, Hong Kong, Itália, Arábia Saudita, Cingapura e Estados Unidos. Foi publicado pela primeira vez na edição online de Natureza em 27 de agosto de 2018, e uma patente para esta nova tecnologia foi registrada.

p Os nanocristais iluminam o caminho para uma imagem melhor

p A tecnologia de imagem de raios-X tem sido amplamente usada para muitas aplicações desde a década de 1890. Entre seus muitos usos estão o diagnóstico médico, segurança Interna, defesa Nacional, manufatura avançada, tecnologia nuclear, e monitoramento ambiental.

p Uma parte crucial da tecnologia de imagem de raios-X é a cintilação, que é a conversão de fótons de raios X de alta energia em luminescência visível. A maioria dos materiais cintiladores usados ​​em dispositivos de imagem convencionais compreende cristais inorgânicos caros e grandes que têm baixa eficiência de conversão de emissão de luz. Portanto, eles precisarão de uma alta dose de raios-X para obter imagens eficazes. Os cintiladores convencionais também são geralmente produzidos usando um método de crescimento sólido a alta temperatura, tornando difícil de fabricar finas, filmes cintiladores grandes e uniformes.

p Para superar as limitações dos materiais cintiladores atuais, O professor Liu e sua equipe desenvolveram novos nanocristais de perovskita de haleto de chumbo como um material cintilador alternativo. A partir de seus experimentos, a equipe descobriu que seus nanocristais podem detectar pequenas doses de fótons de raios-X e convertê-los em luz visível. Eles também podem ser ajustados para iluminar, ou cintilante, em cores diferentes em resposta aos raios X que absorvem. Com essas propriedades, esses nanocristais poderiam alcançar imagens de raios-X de maior resolução com menor exposição à radiação.

p Para testar a aplicação dos nanocristais de perovskita de haleto de chumbo na tecnologia de imagem de raios-X, a equipe substituiu os cintiladores de imagens comerciais de raios X de tela plana por seus nanocristais.

p "Nossos experimentos mostraram que, usando essa abordagem, As imagens de raios-X podem ser gravadas diretamente usando baixo custo, câmeras digitais amplamente disponíveis, ou mesmo usando câmeras de telefones celulares. Isso não era possível usando cintiladores volumosos convencionais. Além disso, também demonstramos que os cintiladores nanocristais podem ser usados ​​para examinar as estruturas internas de placas de circuito eletrônico. Isso oferece uma alternativa mais barata e altamente sensível à tecnologia atual, "explicou o Dr. Chen Qiushui, um pesquisador do Departamento de Química da NUS e o primeiro autor do estudo.

p O uso de nanocristais como materiais cintiladores também pode reduzir o custo da imagem de raios-X, pois esses nanocristais podem ser produzidos usando métodos mais simples, processos menos dispendiosos e a uma temperatura relativamente baixa.

p Prof Liu elaborou, "Nossa criação de cintiladores nanocristais de perovskita tem implicações significativas para muitos campos de pesquisa e abre a porta para novas aplicações. Esperamos que esta nova classe de cintiladores de raios X de alto desempenho possa atender melhor às necessidades cada vez mais diversificadas de amanhã."

p Próximas etapas e oportunidades de comercialização

p Para validar o desempenho de sua invenção, os cientistas do NUS testarão suas habilidades dos nanocristais por mais tempo, e em diferentes temperaturas e níveis de umidade. A equipe também está procurando colaborar com parceiros da indústria para comercializar sua nova técnica de imagem.