記者日前從中科院(yuàn)獲(huò)悉,中科(kē)院武(wǔ)漢物理與數學研(yán)究(jiū)所周欣(xīn)研究員(yuán)帶領的(de)超靈敏磁共振研究組,成功研製了我國首台近室溫(40攝氏度)的(de)超(chāo)低場核磁共振譜儀。該設備不但可用來(lái)研究物(wù)質分子在地磁場(chǎng)等自然條件下的結構信息與動力學,還能直接探測高場核磁共振譜儀所不能探測的鐵磁性(xìng)物質如氧化(huà)鐵磁納米粒子等樣品,有望在生物、醫學等領域發揮作用。
傳統核磁(cí)共振技術采用射頻(pín)感應線圈來探測磁(cí)共振信號(hào),為獲得更(gèng)高的信號靈敏度,目前幾乎所有的商用核磁共振(zhèn)譜儀都在往超導高磁場方向發展。但是高磁場不能用於體內植入器件(如心髒起搏器)人員(yuán),同時,通常化學樣(yàng)品和生物組織的真實環境是地磁場或更(gèng)小(xiǎo),在該環境下,傳統磁共振技術難以獲得可用的信號。
該研究(jiū)組劉國賓博士(shì)利用高靈敏原子磁力(lì)計替代傳統的射頻線圈,能通過光學技術探測到極弱磁場下的磁共振信號。原子磁力計可以工作在地球磁場環境下(xià)而不犧牲其靈敏性,同時(shí)也不需要超(chāo)導高(gāo)磁場運行所必須的低溫技術和高成本。利用該基於原子磁力計的超(chāo)低場核磁共振譜儀,研究人員探測(cè)到水在比地磁場弱1000倍的磁場下(47nT)的磁共振信號(2Hz),這比當前(qián)主流的商用磁共振譜儀(如(rú)500MHz,11.7T)的場(chǎng)強和共振頻率(lǜ)要低2.5億倍。此外,該超低場核磁共(gòng)振譜儀還能探測到造影劑對水質子的弛豫增強率,並達到很高的精度。
中科院武漢物理(lǐ)與數學研究所在磁共振儀器研製方麵有長期技術攻關經驗,前期(qī)已成功研製具有自主知識產權的300?500MHz高磁場核(hé)磁共振波譜(pǔ)儀(yí),目(mù)前(qián)正在進(jìn)行產業化;而超低場核磁共振譜儀的研製成功,填補(bǔ)了我(wǒ)國在自(zì)主研發超低場譜儀的(de)空白(bái)。相關(guān)儀器研製的結果發(fā)表在近期出版的《磁共振雜誌》上。該研究得(dé)到了國家自然科學基金和中國科學院百人計劃的支持。
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