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我国首台近室温超低场核磁共振谱仪研制成功

2013.11.19

  核磁共振是检查身体的“利器”,但植入心脏起搏器的患者“禁止入内”——这是因为核磁共振的高磁场可能导致心脏起搏器的损坏。但我国科学家日前研制成功的超低场核磁共振谱仪,很可能在不久的将来解除这项“禁令”。

  这台仪器是由中科院武汉物理与数学研究所超灵敏磁共振研究组研制成功的,是我国首台近室温(40摄氏度)的超低场核磁共振谱仪。这种仪器不但可用来研究物质分子在地磁场等自然条件下的结构信息与动力学,还能直接探测铁磁性物质如氧化铁磁纳米粒子等样品,有望在生物、医学等领域发挥作用。

  核磁共振是一种探测物质分子结构和动力学的技术,探测到的信息则要用磁共振成像来还原,这就需要核磁共振谱仪。传统的核磁共振技术采用射频感应线圈来探测磁共振信号,为了获得更高的信号灵敏度,大多数商用核磁共振谱仪都在向高磁场发展。但是,高磁场有很多局限性。比如不能用于心脏起搏器等体内植入器件;再比如,我们身处的地球磁场是弱磁场,这就让传统的核磁共振谱仪面对处于自然环境中的化学样品和生物组织往往“束手无策”,难以获得可用的信号。

  超低场核磁共振谱仪就是一种可以探测极弱磁场下磁共振信号的仪器。该研究组刘国宾博士利用高灵敏原子磁力计替代传统的射频线圈,从而能通过光学技术探测到极弱磁场下的磁共振信号。这种仪器既能在自然条件下保持灵敏性,也降低了制造成本;同时,它对造影剂的探测精度很高,因此在医学、生物等领域有很广阔的应用前景。

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