Os pesquisadores desenvolveram uma nova maneira de magnetizar moléculas encontradas naturalmente no corpo humano, pavimentando o caminho para uma nova geração de tecnologia de imagem de ressonância magnética (MRI) de baixo custo que transformaria nossa capacidade de diagnosticar e tratar doenças, incluindo câncer, diabetes e demência.

Ainda nos estágios iniciais, pesquisa relatada hoje no jornal Avanços da Ciência deu passos significativos em direção a um novo método de ressonância magnética com o potencial de permitir aos médicos personalizar tratamentos médicos que salvam vidas e permitir que imagens em tempo real ocorram em locais como salas de cirurgia e clínicas de GP.

Ressonância magnética, que funciona detectando o magnetismo das moléculas para criar uma imagem, é uma ferramenta crucial em diagnósticos médicos. Contudo, a tecnologia atual não é muito eficiente - um scanner hospitalar típico detecta efetivamente apenas uma molécula em cada 200, 000, tornando difícil ver a imagem completa do que está acontecendo no corpo.

Scanners aprimorados agora estão sendo testados em vários países, mas como operam da mesma forma que os leitores de ressonância magnética comuns - usando um ímã supercondutor - esses novos modelos permanecem volumosos e custam milhões para comprar.

A equipe de pesquisa, baseado na Universidade de York, descobriu uma maneira de tornar as moléculas mais magnéticas, e, portanto, mais visível - um método alternativo que poderia produzir uma nova geração de técnicas de imagem de baixo custo e altamente sensíveis.

O professor Simon Duckett, do Centro de Hiperpolarização em Ressonância Magnética da Universidade de York, disse:"O que achamos que temos potencial para alcançar com a ressonância magnética, o que pode ser comparado a melhorias no poder de computação e desempenho nos últimos 40 anos. uma ferramenta de diagnóstico vital, scanners hospitalares atuais podem ser comparados ao ábaco, o recente desenvolvimento de scanners mais sensíveis nos leva ao computador de Alan Turing e agora estamos tentando criar algo escalável e de baixo custo que nos levasse ao tablet ou smartphone ".

A equipe de pesquisa encontrou uma maneira de transferir o magnetismo "invisível" do para-hidrogênio - uma forma magnética do gás hidrogênio - em uma série de moléculas que ocorrem naturalmente no corpo, como a glicose, ureia e piruvato. Usando amônia como portador, os pesquisadores foram capazes de "hiperpolarizar" substâncias como a glicose sem alterar sua composição química, o que os colocaria em risco de se tornarem tóxicos.

Agora é teoricamente possível que estes magnetizados, substâncias não prejudiciais podem ser injetadas no corpo e visualizadas. Como as moléculas foram hiperpolarizadas, não haveria necessidade de usar um ímã supercondutor para detectá-las - menores, ímãs mais baratos ou mesmo apenas o campo magnético da Terra seriam suficientes.

Se o método fosse desenvolvido com sucesso, ele poderia permitir que uma resposta molecular fosse vista em tempo real e de baixo custo, A natureza não tóxica da técnica introduziria a possibilidade de exames regulares e repetidos para os pacientes. Esses fatores melhorariam a capacidade da profissão médica de monitorar e personalizar os tratamentos, possivelmente resultando em resultados mais bem-sucedidos para os indivíduos.

"Em teoria, forneceria uma técnica de imagem que poderia ser usada em uma sala de operação, "acrescentou Duckett." Por exemplo, quando um cirurgião extrai um tumor cerebral de um paciente, seu objetivo é remover todo o tecido canceroso e, ao mesmo tempo, remover o mínimo possível de tecido saudável. Essa técnica poderia permitir que eles visualizassem com precisão o tecido canceroso em uma profundidade muito maior naquele momento. "

A pesquisa também tem o potencial de levar a ressonância magnética para países em desenvolvimento que não têm fontes de alimentação ininterruptas ou infraestrutura para operar os scanners atuais.

Bem como suas aplicações na medicina e saúde geral, o método também pode trazer benefícios para as indústrias química e farmacêutica, além da ciência ambiental e molecular.

Dr. Peter Rayner, Pesquisador Associado da Universidade de York, disse:"Nosso método reflete um dos avanços mais significativos em ressonância magnética na última década".

Pesquisador Associado, Dr. Wissam Iali acrescentou, "Dada a espectroscopia de ressonância magnética é de vital importância para as indústrias química e farmacêutica do Reino Unido, Vejo oportunidades significativas para eles aproveitarem nossa abordagem para melhorar sua competitividade. "

Usando parahidrogênio para hiperpolarizar aminas, amidas, ácidos carboxílicos, álcoois, fosfatos e carbonatos é publicado em Avanços da Ciência .