Milhões de exames de ressonância magnética (MRI) são realizados a cada ano para diagnosticar condições de saúde e realizar pesquisas biomédicas. Os diferentes tecidos do nosso corpo reagem aos campos magnéticos de maneiras variadas, permitindo que imagens de nossa anatomia sejam geradas. Mas há limites para a resolução dessas imagens - geralmente, os médicos podem ver detalhes de órgãos de até meio milímetro, mas não muito menores. Com base no que os médicos veem, eles tentam inferir o que está acontecendo com as células do tecido.

Mikhail Shapiro, professor assistente de engenharia química, quer fazer uma conexão entre as imagens de ressonância magnética e o que acontece nos tecidos em escalas tão pequenas quanto um único micrômetro - que é cerca de 500 vezes menor do que o que é possível agora.

"Quando você olha para uma imagem manchada de ressonância magnética, você pode querer saber o que está acontecendo em um determinado ponto escuro, "diz Shapiro, que também é Schlinger Scholar e Investigador do Heritage Medical Research Institute. "Agora mesmo, é difícil dizer o que está acontecendo em escalas menores do que cerca de meio milímetro. "

Em um estudo recente publicado na revista Nature Communications , Shapiro e seus colegas introduziram um método para correlacionar os padrões do campo magnético no tecido, que ocorrem em escalas de micrômetro, com o maior, recursos em escala milimétrica de imagens de ressonância magnética. Em última análise, o método permitiria aos médicos interpretar imagens de ressonância magnética e diagnosticar melhor várias condições.

Por exemplo, pesquisadores médicos podem visualizar a localização de tecidos inflamados no corpo de um paciente usando ressonância magnética para obter imagens de células imunológicas chamadas macrófagos que foram marcados com partículas magnéticas de ferro. Os macrófagos absorvem as partículas de ferro injetadas na corrente sanguínea do paciente e então migram em direção aos locais de inflamação. Como o sinal de ressonância magnética é afetado pela presença dessas partículas de ferro, as imagens resultantes revelam localizações de tecidos não saudáveis. Contudo, o nível exato de contraste de ressonância magnética depende precisamente de como as células absorvem e armazenam as partículas de ferro na escala do micrômetro, que não pode ser visto diretamente nas imagens de ressonância magnética.

A nova técnica pode fornecer uma compreensão de como as diferentes distribuições de ferro afetam o contraste de ressonância magnética, e isto, por sua vez, forneceria uma ideia melhor da extensão da inflamação. A pesquisa foi liderada pelos alunos de graduação do Caltech Hunter Davis e Pradeep Ramesh.