p Agentes de contraste à base de gadolínio, o padrão ouro em imagem por ressonância magnética (MRI) para determinar a saúde de um paciente, pode ser melhorado, de acordo com os engenheiros da Rice University, que estão refinando os modelos usados ​​pela primeira vez para aprimorar a recuperação de petróleo e gás. p A equipe liderada por Dilip Asthagiri e Philip Singer da Escola de Engenharia George R. Brown estudou como ferramentas de ressonância magnética nuclear, comumente usado na indústria do petróleo para caracterizar depósitos subterrâneos, poderia ser otimizado através de simulações de dinâmica molecular.

p "Abordamos muitas questões científicas fundamentais lá, e nos perguntamos se havia outras maneiras de usar essas simulações, "Asthagiri disse.

p "Existem cerca de 100 milhões de ressonâncias magnéticas feitas em todo o mundo a cada ano, e cerca de 40% deles usam agentes de contraste à base de gadolínio, mas a forma como eles modelam a resposta de ressonância magnética a esses agentes não mudou significativamente desde a década de 1980, "Singer disse." Achamos que seria uma boa base de teste para nossas idéias.

p Os resultados de sua pesquisa aparecem no jornal Royal Society of Chemistry Físico Química Física Química .

p Seu artigo demonstra como limitar o número de parâmetros em simulações tem o potencial de melhorar a análise de agentes de contraste à base de gadolínio e como eles são eficazes em exames de imagem para diagnóstico clínico. Seu objetivo é criar agentes de contraste melhores e mais personalizáveis.

p Os médicos usam dispositivos de ressonância magnética para "ver" o estado dos tecidos moles dentro do corpo, incluindo o cérebro, induzindo momentos magnéticos nos núcleos de hidrogênio das moléculas de água sempre presentes para se alinharem ao longo do campo magnético. O dispositivo detecta pontos brilhantes quando os núcleos alinhados "relaxam" de volta ao equilíbrio térmico após uma excitação, e quanto mais rápido eles relaxam, mais brilhante é o contraste.

p É aí que entram os agentes de contraste à base de gadolínio paramagnético. "Os íons de gadolínio aumentam a sensibilidade e tornam o sinal mais brilhante, diminuindo o tempo de relaxamento T1 dos núcleos de hidrogênio, "Asthagiri disse." Nosso objetivo final é ajudar na otimização e no design desses agentes. "

p Tipicamente, o gadolínio é "quelado" - rodeado por íons metálicos - para torná-lo menos tóxico. "O corpo não remove o gadolínio por si mesmo e precisa ser quelado para que os rins possam se livrar dele após uma varredura, "Disse Singer." Mas a quelação também retarda a rotação molecular, e isso cria um melhor contraste na imagem de ressonância magnética. "

p Os pesquisadores notaram que "quelato" vem da palavra grega para garra. "Nesse caso, essas garras agarram o gadolínio para torná-lo estável, "disse ele." Esperamos que nossos modelos nos ajudem a projetar uma aderência mais forte, o que os tornará mais seguros ao mesmo tempo em que maximiza sua capacidade de aumentar o contraste. "

p Eles reconheceram que os quelatos de gadolínio, que revolucionou os testes de ressonância magnética quando introduzido no final dos anos 1980, têm sido controversos ultimamente, uma vez que foi descoberto que os pacientes com insuficiência renal não conseguiam eliminar todas as toxinas. "Eles descobriram que se você tem boa função renal, os benefícios superam os riscos potenciais, "Singer disse.

p A equipe também está adaptando seus modelos para além das interações com a água. "Em sistemas biológicos, as células têm outros constituintes como osmólitos e desnaturantes como a uréia, então, estamos modelando o gadolínio com esses ambientes diferentes para construir uma variedade de aplicações, "Asthagiri disse.