Die neuesten Informationen auf der offiziellen Website der Langleyton University besagen, dass Wissenschaftler dort ein brandneues Kernspinresonanzmikroskop (NMR) entwickelt haben, das 1,000-mal empfindlicher als aktuelle NMR-Mikroskope ist und die Relaxationszeit beobachten kann von Kupferkernen auf einer Nanosekunden-Zeitskala. Bessere Beobachtungswerkzeuge sollen die medizinische Diagnose und die Grundlagenforschung in Physik verbessern.
Die Kernspin-Gitter-Relaxationszeit von Kupfer wurde vom Studienteam gemessen, um die Empfindlichkeit des neuen Mikroskops bei einer Temperatur von 42 Millikelvin zu bewerten, was zeigt, dass es 1,000-mal empfindlicher ist als das vorherige Weltrekord-NMR Mikroskop.
Den Forschern zufolge verhalten sich die Kerne wie kleine Elektromagnete, die ihre eigenen Magnetfelder erzeugen, da sie elektrisch geladen sind, sich um ihre Achse drehen und elektrisch geladen sind. Eine Magnetresonanztomographie (MRT) des Knies wird vom Arzt verwendet, um Verletzungen zu diagnostizieren. Ihr Knie wird so ausgerichtet, dass seine Achsen in die gleiche Richtung zeigen, wenn Sie es in ein gleichmäßiges Magnetfeld legen. Wenn das Hochfrequenzsignal abgeschnitten wird, kippen die Kerne einige Achsen um, als Ergebnis der Hochfrequenzwellen, die vom MRT durch das Knie gesendet werden. Dank dieser hochfrequenten Schwingungen, die die Position von Atomen offenlegen, können Ärzte das Knie genau sichtbar machen.
Kernspinresonanz wird in der Medizin mit Magnetresonanzgeräten eingesetzt. Mit dieser Methode können Physiker grundlegende Vorgänge in der Materie untersuchen, etwa die sogenannte „Relaxationszeit“, also die Zeit, die ein Atomkern benötigt, um sich zu erholen und eine Fülle von Erkenntnissen über die Eigenschaften der Materie zu gewinnen .
Die Forscher stellen fest, dass die NMR-Mikroskopie Physikern eine neue Methode bietet, um die physikalischen Prozesse auf atomarer Ebene zu untersuchen, die dem besonderen Verhalten bestimmter Objekte bei sehr niedrigen Temperaturen zugrunde liegen. Medizinische Magnetresonanzinstrumente werden schließlich mit fortschreitender Kernmagnetresonanztechnologie entwickelt. Laut Gemma Wigner, Doktorandin an der School of Physics der Universität Leiden, wäre es denkbar, mit dieser Methode zu untersuchen, wie Eisen in Proteinen auf molekularer Ebene gebunden ist, um das Gehirn von Alzheimer-Patienten zu untersuchen.
Die materielle Welt und jede Zelle unseres Körpers bestehen aus vielen winzigen Teilchen. Dank der Fortschritte in Wissenschaft und Technologie verfügen die Menschen über immer fortschrittlichere Mittel, um winzige Partikel zu identifizieren, und die mikroskopische Welt, die wir beobachten können, wird immer größer und bunter. Menschen können die MRT verwenden, um die Feinheiten der Existenz zu erkennen, ihre Essenz zu verstehen und einige Krankheiten zu verhindern. Dieses Mal wurde die Empfindlichkeit des ursprünglichen NMR-Mikroskops durch ein neues NMR-Mikroskop, das von niederländischen Forschern entwickelt wurde, erheblich gesteigert und bringt uns der "Realität" des Lebens viel näher. Es wird angenommen, dass mit dieser Technologie mehr Prinzipien und Mechanismen dahinterstecken der physikalische Prozess wird offenbart.
