ساخت نانو ام‌آر‌آی کوانتومی با دقتی در مقیاس آنگستروم

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، در دستگاه‌های MRI از اعمال میدان مغناطیسی برای ایجاد تصویر سه‌بعدی استفاده می‌‌شود. محققان دانشگاه ملبورن اخیراً پیشنهاد ساخت دستگاه MRI نانوکوانتومی را مطرح کردند. در این روش می‌توان خواص مغناطیسی یک اتم منفرد را برای ایجاد تصویری با قدرت تفکیک آنگسترومی مورد استفاده قرار داد. این روش می‌تواند برای تصویربرداری از زیست‌مولکول‌های منفرد مورد استفاده قرار گیرد.

ویکتور پرونیسیس، از محققان این پروژه، می‌گوید: «پیشرفت‌های مستمر علمی در طول دهه‌های گذشته ما را قادر ساخته است تا درک بهتری از مسائل پزشکی در مقیاس میکروسکوپی پیدا کنیم. افزایش دانش ما درباره زیست‌مواد در مقیاس‌های مولکولی می‌تواند به درک بهتر بیماری‌ها کمک شایانی کند. دراین پروژه ما روشی ارائه کردیم که با استفاده از آن می‌توان از ساختارهای اتمی مولکول‌های منفرد تصویربرداری کرد. این کار با فناوری محاسبات کوانتومی قابل انجام است».

در این سامانه از کیوبیت‌های اتمی به ابعاد دو نانومتر استفاده شده است که قادرند با مولکول هدف برهمکنش داشته باشند. داده‌های به دست آمده از این برهمکنش می‌تواند محل دقیق اتم‌های مولکول را نشان دهد.

این گروه برای اثبات اثربخشی این روش، از آن برای تصویربرداری از مولکول راپامیسین استفاده کردند، ترکیبی که برای ممانعت از پس زدن اندام پیوند زده شده مورد استفاده قرار می‌گیرد. با روش اشعه ایکس، به سختی می‌توان محل اتم‌های هیدروژن را شناسایی کرد اما با این روش محققان موفق به ایجاد تصویر سه‌بعدی به همراه محل دقیق اتم‌های هیدروژن و کربن‌شدند. قدرت تفکیک این روش در حد انگستروم است.

در حال حاضر به دلیل حجم بالای اطلاعات نیاز به زمان زیادی برای پردازش اطلاعت بوده به طوری که برای مثال فرآیند بالا نزدیک به 175 ساعت زمان نیاز است. اما محققان معتقدند که بهبودهایی روی این فناوری انجام خواهد شد تا این زمان کاهش و قدرت تفکیک افزایش یابد.

چنین ابزاری به محققان اجازه می‌دهد تا ساختار یک زیست‌ مولکول را در مقیاس‌های اتمی مورد بررسی قرار دهند و از نتایج آن برای تولید داروهایی با عملکرد بالا استفاده کنند.