Wetenschappers van de Universiteit van York hebben een techniek ontwikkeld die de prestaties van magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) bij het identificeren van ziekten zal verbeteren.

MRI en nucleaire magnetische resonantie (NMR) zijn twee van de belangrijkste technieken die worden gebruikt bij het identificeren van eenvoudige moleculen en complexe materialen en bieden waardevolle informatie over hoe ze zich gedragen.

Toepassingen bij de diagnose van een reeks ziekten, van kankertumoren tot hartziekten zijn bijzonder belangrijk. Deze technologieën werken door de magnetische dipolen van kernen te detecteren, maar in een typische ziekenhuisscanner, ze detecteren effectief slechts één molecuul op elke 200, 000. Dit maakt het in de medische diagnostiek moeilijk om het volledige beeld te zien van wat er in het lichaam gebeurt.

Wetenschappers vergelijken het proces met het verwarmen van een kamer met een radiator, waar het slechts ten dele van zijn kracht werkt, slechts een deel van de kamer verwarmen, met de rest in de kou. Als er een 'thermostaat' gevonden kan worden om de verwarming hoger te zetten, echter, meer van de ruimte wordt bereikt en de hele ruimte op de juiste temperatuur wordt gehouden.

Het team van York probeerde dit probleem op te lossen door ontwikkelingen naar een techniek, genaamd signaalversterking door omkeerbare uitwisseling, die het toegankelijke magnetisme van kernen vergroot en ze tegelijkertijd voor langere tijd zichtbaar maakt.

Als resultaat kan één op de twee moleculen binnen enkele minuten worden gedetecteerd. Wetenschappers hopen dat hierdoor zowel grote als kleine veranderingen in het lichaam kunnen worden gedetecteerd met MRI, waardoor de diagnose van nieuwe ziekten en terugkerende ziekten wordt verbeterd.

Professor Simon Duckett, van de afdeling scheikunde van de universiteit, zei:"In praktische termen zou dit uiteindelijk kunnen betekenen dat als een patiënt binnenkomt voor een scan voor vermoedelijke hartziekte, bijvoorbeeld, een medische professional kan een niet-toxisch contrastmiddel in het bloed injecteren dat via de aderen naar het hart kan worden getraceerd om te begrijpen of er onderweg blokkades zijn, zonder het risico een slecht of gedeeltelijk beeld te krijgen van wat er gebeurt.

"Ons doel op lange termijn is om deze diagnostische techniek in ziekenhuizen over de hele wereld toe te passen. Door de magnetische 'thermostaat' op te zetten, kunnen we de kosten van MRI verlagen, wat de mogelijkheid opent voor deze geavanceerde diagnose in ontwikkelingslanden ."

Wetenschappers geloven dat de verbeterde resolutie kleinschalige, evenals grote, veranderingen in het lichaam waar te nemen, zodat als een kankerbehandeling, bijvoorbeeld, vernietigt een grote tumor, zelfs als er nog kleine fragmenten bestaan, de overige cellen zullen niet onopgemerkt blijven.

Dr Peter Rayner, van de afdeling scheikunde van de universiteit, zei:"We zijn nog een eind verwijderd van het gebruik van deze nieuwe techniek in ziekenhuizen, maar het is een belangrijke stap voorwaarts in ons begrip van hoe moleculen zich gedragen, met een opwindend potentieel voor de toekomst van diagnostiek in de gezondheidszorg."

Het onderzoek is gepubliceerd in PNAS .