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Agencia CyTA - Instituto Leloir

Avances en resonancia magnética nuclear

Una nueva técnica de resonancia magnética nuclear que usa bajos campos magnéticos sería una alternativa viable para la detección de imágenes por resonancia. Podrán construirse sistemas más compactos, de menor costo y portátiles.
(23/08/06 - Agencia CyTA - Instituto Leloir. Por Alejandro Manrique) - La imagen por resonancia magnética se usa en campos variados, como medicina, ciencia de los materiales o geología. Proporciona, en forma no invasiva, información detallada de muestras tan diversas como tejidos humanos o rocas porosas.

Sin embargo, el uso de esta técnica de imagenes está limitado por la complejidad y el costo de los imanes superconductores que se requieren para generar altos campos magnéticos, la baja sensibilidad de los sistemas de detección tradicionales y, por último, la necesidad de contar con equipos de enfriamiento para los magnetómetros superconductores, de modo que registren las mediciones.

Un equipo de investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y de los Departamentos de Física y Química de la Universidad de California, en los Estados Unidos, liderado por Shoujun Xu, ha logrado superar esas dificultades con el desarrollo de un sistema de imagen por resonancia magnética con bajos campos al utilizar un magnetómetro atómico óptico.

Los magnetómetros ópticos pueden detectar débiles campos magnéticos, lo que elimina la necesidad de imanes superconductores y elementos de criogenia (conjunto de técnicas y dispositivos destinados a la producción de muy bajas temperaturas), al mismo tiempo que se reduce el costo global y el tamaño del dispositivo.

Estos magnetómetros emplean la rotación óptico-magnética no linear de la polarización láser con metales alcalinos, para medir campos magnéticos ultra-débiles. Se logra así una elevada sensibilidad independiente de la intensidad del campo magnético fijo y se extiende la aplicación de la imagen de resonancia magnética a bajos campos magnéticos, al eliminar el instrumental asociado a altos campos.

Mediante esta nueva técnica, los investigadores obtuvieron imágenes en dos dimensiones de un flujo de agua, con una alta sensibilidad y gran tiempo de resolución, comparado con la imagen efectuada con resonancia magnética tradicional.

El nuevo aparato desarrollado por los científicos, que provee una alternativa válida para la detección convencional en resonancia magnética nuclear, consiste en dos magnetómetros atómicos de rubidio. Una bobina incrustada brinda un campo magnético principal para irradiar la muestra.

Las imágenes obtenidas con bajos campos magnéticos presentan varias ventajas, como por ejemplo, un mayor contraste y una mejor visibilidad dentro de materiales metálicos.

El trabajo donde se describe la técnica, a cargo de Shoujun Xu, Valeriy V. Yashchuk, Marcus H. Donaldson, Simon M. Rochester, Dmitry Budker y Alexander Pines, se presentó en la publicación PNAS de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos.

De acuerdo a los autores, este método con bajos campos magnéticos abre el camino para el futuro desarrollo de dispositivos portátiles y alimentados con baterías, que ampliarán el uso de la imagen por resonancia magnética.

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