मैग्नेटिक पार्टिकल इमेजिंग (एमपीजी) एक नया इमेजिंग तरीका है जो 2005 में उभरा। चुंबकीय नैनोपार्टिकल्स जिन्हें शरीर में विभिन्न तरीकों से प्रशासित किया जा सकता है (संवहनी पहुंच, श्वसन, स्थानीय इंजेक्शन, आदि) को एमपीजी के साथ चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करके imaged किया जा सकता है। MPG के फायदे हैं जैसे कि लोहे के ऑक्साइड-आधारित नैनोकणों का उपयोग जो शरीर को नुकसान नहीं पहुंचाते हैं, उच्च रिज़ॉल्यूशन की छवियां वास्तविक समय में या वास्तविक समय के पास प्राप्त की जा सकती हैं, शरीर के किसी भी हिस्से को गहराई की कमी और विकिरण के बिना देखा जा सकता है। उपयोग नहीं किया। एमपीजी के उपयोग के लिए कई तरह के चिकित्सा अनुप्रयोगों जैसे एंजियोग्राफी, ट्यूमर इमेजिंग, इंट्रा-बॉडी हेमोरेज की इमेजिंग, स्टेम सेल निगरानी और कार्यात्मक मस्तिष्क इमेजिंग के लिए अनुसंधान अध्ययन चल रहे हैं।
चुंबकीय कण इमेजिंग विधि के बुनियादी ऑपरेटिंग सिद्धांत
5 एनएम से 100 एनएम तक के व्यास वाले चुंबकीय नैनोकणों में आमतौर पर आयरन ऑक्साइड (Fe304/Fe2O3) का एक कोर और इस कोर के चारों ओर लेपित एक बहुलक होता है। इन व्यासों पर, आयरन ऑक्साइड सुपरपैरामैग्नेटिक गुण दिखाता है। दूसरे शब्दों में, जबकि पर्यावरण में कोई चुंबकीय क्षेत्र नहीं होने पर उनका औसत चुंबकत्व शून्य होता है, चुंबकीय क्षेत्र लागू होने पर वे इस क्षेत्र की दिशा में जल्दी से चुंबकित हो जाते हैं। नाभिक की पॉलिमर कोटिंग कणों को संयोजित होने से रोकती है और शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा उनका पता लगाने और उन्हें नष्ट करने से रोकती है। इस तरह, शरीर में नैनोकणों का परिसंचरण समय बढ़ जाता है। इसके अलावा, एंटीबॉडी, ड्रग्स, एंजाइम, न्यूक्लिक एसिड जैसे अणुओं को पॉलिमर से जोड़कर नैनोकणों को क्रियाशील करना संभव है। इस प्रकार, कणों को शरीर के बाहर से इमेजिंग, लक्ष्य कोशिकाओं (जैसे ट्यूमर कोशिकाएं), दवा परिवहन और रिहाई जैसी सुविधाएं प्रदान की जा सकती हैं।
चुंबकीय कण इमेजिंग, इसके नाम के कारण, चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (MRI) के साथ भ्रमित हो सकता है। हालांकि, ये दोनों विधियां कार्य सिद्धांत और प्राप्त छवियों दोनों के संदर्भ में एक दूसरे से पूरी तरह से अलग हैं। जबकि ऊतकों को एमआरआई में शारीरिक रूप से देखा जाता है, ऊतक एमपीजी छवियों में दिखाई नहीं देते हैं, केवल शरीर को दिए गए चुंबकीय नैनोकणों को प्रदर्शित किया जाता है। इस प्रकार, शारीरिक छवि और नैनोकण छवि एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप नहीं करती है और पूर्ण नैनोकणात्मक घनत्व के आधार पर इमेजिंग बनाई जा सकती है।
MPG विधि में, एक ज़ोन (चुंबकीय क्षेत्र-मुक्त क्षेत्र - MAB) जहाँ imaged क्षेत्र में चुंबकीय क्षेत्र को शून्य किया जाता है। चूंकि एमएबी के आसपास चुंबकीय क्षेत्र का घनत्व कम है, इस क्षेत्र में नैनोकणों के चुंबकीयकरण वैक्टर यादृच्छिक दिशाओं में हैं। एमएबी से दूर, चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता जितनी अधिक होगी। तीव्र चुंबकीय क्षेत्र में नैनोकणों के चुंबकत्व को उसी दिशा में संरेखित किया जाता है जिस तरह से लगाए गए चुंबकीय क्षेत्र (चुंबकीय संतृप्ति अवस्था) में होता है। जब एक बार सजातीय चुंबकीय क्षेत्र को अलग-अलग लागू किया जाता है, तो यह चुंबकीय क्षेत्र प्रतिक्रिया नहीं कर सकता क्योंकि एमएबी के अलावा अन्य नैनोकण एक संतृप्त अवस्था में होते हैं। MAB के चारों ओर के नैनोकण तेजी से प्रतिक्रिया करते हैं और चुम्बकीय हो जाते हैं। कॉइल प्राप्त करने का उपयोग करके यह मैग्नेटाइजेशन सिग्नल प्राप्त होता है। इमेजिंग क्षेत्र के भीतर MAB को इलेक्ट्रॉनिक और / या यंत्रवत् रूप से स्कैन किया जाता है ताकि नैनोपार्टिकल घनत्व के लिए आनुपातिक छवि प्राप्त हो सके।
ASELSAN में अध्ययन
दुनिया में अभी तक कोई मानव-आकार का वाणिज्यिक एमपीजी उपकरण नहीं है। ASELSAN रिसर्च सेंटर में एक अद्वितीय प्रोटोटाइप MPG सिस्टम विकसित किया गया है। पारंपरिक अनुप्रयोगों को ध्यान में रखते हुए, एक नया ओपन-एज सिस्टम आर्किटेक्चर प्रस्तावित किया गया था और एक यूएस पेटेंट प्राप्त किया गया था। इस प्रणाली में, एक रैखिक चुंबकीय क्षेत्र मुक्त क्षेत्र ऊतक में स्कैन किया जाता है, इस प्रकार शोर अनुपात के लिए एक उच्च संकेत प्राप्त होता है, और बड़े क्षेत्रों को तेजी से स्कैन करना संभव है। हालांकि, बंद सिस्टम की तुलना में मरीजों के लिए ओपन-साइडेड कॉन्फ़िगरेशन बहुत अधिक आरामदायक है। ASELSAN MPG प्रोटोटाइप सिस्टम में छोटे जानवरों के प्रयोगों का संचालन करना संभव होगा, जो 60 मिमी के व्यास के साथ एक क्षेत्र को स्कैन कर सकता है। प्रणाली में संकल्प और संवेदनशीलता माप किए गए थे, और संवहनी रोड़ा का पता लगाने की व्यवहार्यता दिखाने के लिए प्रेत प्रयोग किए गए थे।
अगस्त 2020 में शुरू की गई एक स्व-वित्त पोषित परियोजना के साथ, एक मानव-आकार के एमपीजी स्कैनर को विकसित करने का काम शुरू किया गया है। चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग के लिए इस स्कैनर के उपयोग के लिए भी अनुसंधान की योजना बनाई गई है। इस तरह, एमआर छवियों के साथ शारीरिक जानकारी प्राप्त की जा सकती है और नैनोकणों को एमपीजी के साथ देखा जा सकता है।
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