主要適用于：生物醫(yī)學應用與研究、磁粉成像（MPI）技術、（磁性）納米粒子研究
德國聯(lián)邦物理技術研究院（PTB）與業(yè)界伙伴合作開發(fā)出了一種拾波線圈，用于稱為磁粉成像（MPI）的新型成像方法。這種線圈已經在柏林的MPI系統(tǒng)中成功實施并通過了測試。新的線圈大大提高了該技術的靈敏度，現在可以檢測到小至幾納克的磁性納米粒子。
圖：a）不同納米粒子量的重建，每種粒子都分別使用傳統(tǒng)的發(fā)射接收線圈系統(tǒng)（頂部）和僅接收線圈（底部）進行測量。紅點代表樣品位置。b）優(yōu)化后的1D僅接收線圈的產品布局。
磁性納米粒子具有獨特的磁性，可在治療和診斷的許多生物醫(yī)學應用中使用。跟蹤體內的細胞或藥物就是這類應用的一個例子。可通過使粒子與某些細胞結合的方式來修改粒子表面。這些粒子的磁性能使它們以一種非侵入性的方式相互作用，因此，它們可以以各種方式使用。其中一種可能性是磁粉成像（MPI），這是一種定量的、無輻射的醫(yī)學成像方法，它利用磁性納米粒子的物理特性進行診斷。在將此類納米粒子引入人體后，它們可以借助磁場（交變）被激發(fā)。而納米粒子的分布最終可以由測量到的信號以毫米精度重建。與其他成像程序相比，MPI的一大優(yōu)勢是不僅可以顯示納米粒子，還可以在每個圖像點對其進行定量。此外，該程序支持動態(tài)圖像的時間分辨力高達21 毫秒（ms）。對于功能性生物醫(yī)學應用而言，這是兩個相當大的優(yōu)勢。
對于大多數應用領域而言，起決定性作用的因素是檢測系統(tǒng)對極少量磁性納米粒子的靈敏度。在這種情況下，傳感器在實現該技術的全部潛力方面起著關鍵作用。位于柏林的PTB與Bruker公司合作，為磁粉成像（MPI）技術開發(fā)了一種新的拾波線圈，以確保增強的信號采集。為表征這種線圈，柏林Rudolf Virchow醫(yī)院的研究所在自己的MPI掃描儀上安裝了一個原型并進行了測試。與之前的發(fā)射接收硬件系統(tǒng)直接進行了比較，結果顯示新的僅接收線圈的靈敏度是之前設計的四倍，并增強了對干擾噪聲的抑制。因此，可以檢測到小至幾納克的納米粒子量，檢出限提高了一個數量級。
PTB通過該原型獲得的研究結果明確地支持了磁粉成像（MPI）技術在臨床前研究中的未來潛力。
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