Re: NMR jako mikroskop.

> Panie Andrzeju, wydaje mi się że jest Pan w błędzie: niedawno
> okazało
> się że, pewna osoba z mojej rodziny ma oponiaka (guz na oponie mózgowej)
> i szukałem możliwie najlepszych specjalistów od usunięcia tego guza. I
> wtedy, dobry polski neurochirurg poprosił mnie o przyniesienie zdjęć z
> tomografii komputerowej i NMR. Zdjęcia z tomografii miałem, ale
> najbliższy aparat robiący dokładne zdjęcia mózgu był w Białymstoku
> (najbliższy dla osoby mieszkającej w okolicach Suwałk). A skoro w
> Białymstoku jest medyczny aparat NMR, to w takiej np. Warszawie jest ich
> kilka.

Najwyrazniej niejasno sie wyrazilem, przepraszam.
Zatem jeszcze raz, ale dokladniej. Zwracam uwage, ze mowilem o
*mikroskopie*. Nie chodzi mi zatem o "zwykly", "powszechnie"
wykorzystywany tzw. "magnetyczny rezonans" MRI (Magnetic Resonance
Imaging - nie pytalbym przeciez o takie banaly!), inaczej tomografie
komputerowa poslugujaca sie nie promieniowaniem X, a wykorzystujaca efekt
NMR do zobrazowania wygladu tkanek. Zobrazowania takie jak wykazuje
praktyka, sa bez powiekszenia lub w malym powiekszeniu, chociaz oczywiscie
obrazy MRI sa o wiele wyzszej rozdzielczosci niz te z tomografow RTG, to
jednak nie wykonuje sie diagnostycznymi MRI obrazow o rozdzielczosciach
porownywalnych z obrazami uzyskanymi z mikroskopow elektronowych, czy
nawet optycznych. Chodzi mi zatem o uzyskanie obrazu tkanek w *znacznym*
powiekszeniu. Nie spotkalem sie jeszcze nigdy z tak znacznymi
powiekszeniami o jakich mowie wykonanymi z uzyciem techniki MRI w
powszechnym uzyciu (choc moze gdzies dla potrzeb naukowych takie sie
wykonuje, ale nic mi o tym nie wiadomo), powiekszeniami tak duzymi, ktore
pozwalalyby na okreslanie takiego urzadzenia mianem "mikroskop rezonansu
magnetycznego" MRM. Powiekszeniami, ktore pozwolilyby na badanie
*pojedynczych* komorek i ich organelli in situ, bez koniecznosci
dokonywania biopsji, aby zbadac tkanke pod mikroskopem (powtarzam sie, ale
chyba jest to konieczne skoro powstaly takie nieporozumienia). Do tej pory
przeciez wykonuje sie biopsje miesni, watroby, nerek itp. zeby tylko
zobaczyc komorki tych narzadow w powiekszeniu pod mikroskopem optycznym
lub elektronowym, a wydaje sie ze moznaby wykorzystac bezinwazyjna
technologie MRI do uzyskania takich powiekszen jakie daja mikroskopy
elektronowe. Moje pytanie w zwiaku z tym bylo, czy na przeszkodzie stoja
jakies problemy technologiczne, czy tylko finansowe (taniej byc moze jest
wykonac biopsje i obejrzec tkanke pod standardowym mikroskopem, niz
zajmowac urzadzenie NMR, do ktorego pomimo kosztow i tak wiecznie sa
wielomiesieczne kolejki).

Przed wyslaniem tego postu przejrzalem jeszcze internet uzywajac
wymyslonego przeze mnie przed chwila hasla "mikroskop rezonansu
magnetycznego" MRM.
Okazuje sie, ze urzadzenie pod taka nazwa istnieje, a zatem sam sobie
czesciowo odpowiem na postawione przeze mnie pytania:
http://www.ifj.edu.pl/linki/urz5.htm
"MIKROSKOP MAGNETYCZNEGO JĄDROWEGO REZONANSU (NMR) - MIKROTOMOGRAF"
Najwyrazniej jeszcze nie jest w powszechnym uzyciu w praktyce klinicznej, na
co wskazuje fakt, ze wciaz z nazwy nie wycieto przymiotnika "jadrowego". ;>
Urzadzenie jakim dysponuja w Instytucie Fizyki Jadrowej pozwala na
powiekszenia o rozdzielczosci do 30 mikrometrow, ale srednica mierzonych
obiektow to tylko 12 mm, pomimo otworu szczeliny 54 mm:
http://www.ifj.edu.pl/linki/pracII4.htm

Tutaj:
http://www.shef.ac.uk/uni/projects/taplab/talks/hmriinsectsleuven2002handout.doc
mozemy przeczytac "Magnetic Resonance Microscopy Magnetic resonance
imaging was originally developed as a medical diagnostic tool. The
resolution of a medical MRI scanner is insufficient to image very small
organisms like insects. It was only with the advent of the Magnetic
Resonance Microscope (MRM), using very high field magnets (9+ Tesla), that
the imaging of insects became a possibility."

Fotografia urzadzenia UNITYINOVA microimaging systems firmy Varian:
http://www.varianinc.com/cgi-bin/nav?products/nmr/spectromet/inova/imaging&cid=NMPQIQFN

Co prawda opracowano polaczenie mikroskopu optycznego i NMR pozwalajacego
badac pojedyncze zywe komorki, za co nawet pare lat temu zespol naukowcow
otrzymal nagrode:
http://www.tri-cityherald.com/news/2001/0612/Story2.html
http://www.eurekalert.org/features/doe/2001-06/dnnl-2dm062002.php
http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/publicat/hgn/v12n1/17microscope.shtml
ale to ciagle nie to, bo probki musza byc male, a efekt NMR
jest uzywany "tylko" do uzyskiwania informacji o skladzie chemicznym
poszczegolnych elementow komorki widzianej pod mikroskopem optycznym.

"Compared to optical microscopy, MRI is slower (minutes to hours versus
seconds) and yields lower spatial resolution (10 microns or greater versus
1 micron) but with complementary information.":
http://www.sysbio.org/technologies/cellimaging.stm

BTW, taki miec NMR (900 MHz, 21,14 T) to jest cos:
http://www.sysbio.org/technologies/nmr.stm

Pelno jest w internecie informacji o Magnetic Resonance Force Microscope
MRFM, ale to nie to o co mi chodzilo:
http://www.physics.brocku.ca/seminars/mrfm/mrfm.html
http://www.boulder.nist.gov/magtech/mrfm.htm

Zatem po prostu rozdzielczosc medycznych MRI jest za mala do dokonywania
takich powiekszen jakich oczekiwalem. Najwieksze obecnie czestotliwosci
stosowane w NMR chyba nie przekraczaja 900 MHz, a najsilniejsze pola
magnetyczne 22 T - to najwyrazniej za malo, zeby otwor na probke mikroskopu
NMR byl na tyle duzy, aby moc tam umiescic calego czlowieka, a jednoczesnie
ciagle uzyskiwac duze powiekszenia/rozdzielczosci, tylko ze wcale te
powiekszenia nie musza wynosic az 30 czy mniej mikrometrow w niektorych
przypadkach, zatem moze jednak chodzi o pieniadze, ciagle taniej jest uzyc
skalpela i igly, a ze pacjent cierpi...

Jesli ktos zna jakies dalsze konkretne informacje odnosnie mikroskopu NMR
prosze wziac udzial w dyskusji.

ak
Received on Sat 17 Jan 2004 - 00:56:23 MET