Para visitar las bombas cardíacas, los médicos confían en los escaneos de drogas nucleares como los escaneos de espectáculo para rastrear el flujo sanguíneo y detectar enfermedades ocultas profundas dentro del cuerpo. Pero los escáneres de hoy dependen de detectores caros que son difíciles de crear.
Ahora, los científicos, dirigidos por la Universidad North Occidental en China y la Universidad de Muchos, han creado el primer detector basado en perovskita que puede capturar rayos gamma separados para especificaciones para trenzas especificaciones con precisión. El nuevo equipo puede hacer que el tipo común de medicina nuclear que consiste en una imagen es nítida, rápida, barata y segura.
En los pacientes, puede significar menos dosis de resultados claros y menos radiación durante una exploración corta.
La investigación fue publicada en la revista el 30 de agosto ComunicaciónEl
“Los Pearovskitas son uno de los cristales más conocidos en el campo de la energía solar”, el autor principal de la investigación dice que Marori Kanatjidis en el Norte -Oeste. “Ahora, están listos para hacer lo mismo para la medicina nuclear. Esta es la primera evidencia clara de que los detectores de perovskita pueden crear el tipo de imágenes agudas y confiables que los médicos pueden crear para que sus pacientes brinden la mejor atención a sus pacientes”.
“Nuestro punto de vista no solo mejora el rendimiento de los detectores, sino que también puede reducir el costo”, dijo Ihwi HI, profesor de profesor en la Universidad de Socho. “Esto significa que más hospitales y clínicas finalmente pueden obtener acceso a la mejor tecnología de imágenes” “”
Kanatjidis es Charles E. y Emma H. Morrisonn North Western es profesora de química en el Wainberg College of Arts and Sciences y científico principal del Argon National Labo. Es ex becario postdortural en el laboratorio de Kanatjidis.
Los acentos de medicina atómica, como la especificación (tomografía de computación de emisión de fotones de un solo fotón), actúa como una cámara invisible. Los médicos plantan un raditista pequeño, seguro y de corta duración en cierta parte del cuerpo del paciente. El trazador emite los rayos gamma, que se vuelven externos a través de los tejidos y finalmente golpean un detector fuera del cuerpo. Cada rayo gamma es como un píxel ligero. Después de recopilar estos pocos millones de píxeles, las computadoras pueden crear una imagen 3D de órganos funcionales.
Los detectores de hoy, que están hechos de telururo de zinc de cadmio (CAZT) o yoduro de sodio (NAI), tienen varias desventajas. Los detectores de Cezt son increíblemente caros, a veces toda la cámara alcanza un precio de varios miles a varios millones de dólares. Dado que CEZ está en riesgo de cristales quebradizos y agrietados, estos detectores también son difíciles de producir. Aunque CZ es más barato que los detectores, los detectores de NAI crean imágenes pesadas y oscuras, como tomar una foto con una ventana niebla.
Para superar estos temas, los científicos se convirtieron en cristales de perovskita, era un material que Kanatjidis estudió durante más de una década. En 2002, su equipo hizo las primeras células solares de película sólida hechas de pervskita. Luego, el 21, Kanatjidis descubrió que los cristales de pervskita individual estaban extremadamente comprometidos a identificar rayos X y rayos gamma. Esta avance, capaz de aumentar sus cristales individuales de alta calidad en su grupo, provoca la aparición de investigaciones mundiales y lanza efectivamente un nuevo campo en materiales estrictos de detección de radiación.
Kanatjidis dijo: “Esto es lo que demuestra cuán lejos podemos presionar a los detectores de perviskita fuera del laboratorio”. “Cuando descubrimos por primera vez en 20 que los cristales individuales de pervskita pueden detectar rayos X y rayos gamma, solo podemos imaginar su potencial. Ahora, vemos que los detectores basados en la perovskita pueden proporcionar la resolución y la sensibilidad a las aplicaciones como los medicamentos nucleares.
Basado en esta base, Kanatjidis y él lideraron el crecimiento de cristales para nuevos estudios, ingeniería de superficie y diseño de dispositivos. Los investigadores crearon un sensor pixelado al advertir estos cristales con precaución y forma, como un píxel en la cámara de un teléfono inteligente, que proporciona precisión y estabilidad que rompe el registro.
Con el diseño y el desarrollo del detector prototipo de rayos gamma, desarrolló la arquitectura de pixelada de la cámara, la electrónica de Reedout multicanal adaptada y realizó pruebas de imagen de alta resolución que legalizan la capacidad del dispositivo. Él, Kanatjidis y su equipo han demostrado que los detectores basados en Pearovskite pueden lograr una resolución de energía récord y un rendimiento de imagen de fotón único sin precedentes, la próxima generación de medicamentos nucleares que escriben la forma de consolidación en los sistemas de imágenes.
“Esta cámara de rayos gamma ha sido increíblemente gratificante de diseñar y mostrar su actuación”, dijo. “Hemos podido lograr la resolución de potencia y las capacidades de imagen que rompe récords al combinar cristales de perovskita de alta calidad con píxeles cautelosamente y sistemas de reedición multicanal. Este trabajo muestra la posibilidad de transformar detectores nucleares en detectores nucleares”.
En las pruebas, el detector aún podía distinguir entre la mejor resolución de varios rayos gamma energéticos con la mejor resolución. También se sintió señales altamente desvaídas de un radiotresor médico (Techontium -99m) comúnmente utilizado en la práctica clínica y produce características increíblemente sutiles, produciendo imágenes nítidas que pueden separar pequeñas fuentes radiactivas que separan unos pocos milímetros. El detector también permanece extremadamente estable, recolectando casi todas las señales trazador sin daños o distorsión. Dado que estos nuevos detectores son más sensibles, los pacientes pueden necesitar una pequeña dosis de exploración o radiación posible.
Agencia de spinaut de North -West Actinia Inc. Esta tecnología se está comercializando: está trabajando con socios en el campo del dispositivo médico para llevar el laboratorio al hospital y al hospital. Dado que son fáciles de aumentar y usar, los Pearovskitas proporcionan alternativas mucho menos costosas sin sacrificar la calidad de los detectores CEZ y NAI. Los detectores basados en perovskita se pueden usar con el detector NAI, pero también proporcionan una forma realista de obtener imágenes utilizando menos dosis de radiotresser que la que garantiza un acceso generalizado al paciente.
“Los Pearovskites son un hito para demostrar que las imágenes de rayos gamma de un solo pie son un hito”, dijo. “Muestra que estos materiales están listos para salir del laboratorio e ir a tecnologías que benefician directamente a la salud humana.
Kanatjidis dijo: “La medicina nuclear de alta calidad no debe limitarse a un hospital que puede llevar el equipo más caro”. “Con Pearovsteight podemos abrir la puerta a una exploración más limpia, rápida y segura para muchos más pacientes en todo el mundo. El objetivo final es una mejor exploración, un mejor diagnóstico y una mejor atención para los pacientes”.
“Para la medicina nuclear con alta potencia y resolución espacial, el semiconductor de Vight con una sola imagen de rayos γ de fotón” fue apoyado por la empresa de reducción amenazante de defensa (HDTRA 12020002), Concertium of Matter University Research Alliance, Consortium, China y DD National Key y D. Jiangsu Natural Science Foundation (Número de premios BK20240822).
