Различные методы медицинской визуализации живых организмов широко применяются для диагностики большого числа заболеваний. Эти методы можно разделить на магнитно-резонансную томографию (МРТ), позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ), компьютерную томографию (КТ) и другие. МРТ и ПЭТ являются одними из наиболее информативных методов диагностики злокачественных новообразований, а также сосудистых и дистрофических заболеваний. Однако, несмотря на свои преимущества, эти методы имеют определенные недостатки: так, техническая сложность, высокая стоимость и громоздкость оборудования значительно снижают их доступность.
Альтернативой являются приборы на сверхчувствительных магнитометрах, работа которых основана на регистрации сигналов (как времени релаксации, так и остаточной намагниченности) от контрастных веществ (специальных маркеров), вводимых в кровеносную систему. Как правило, эти маркеры представляют собой суперпарамагнитные или ферромагнитные нано- или микрочастицы. Метод магниторелаксометрии нацелен на то, чтобы визуализировать магнитные включения, отслеживая их распределение в теле живого существа. Преимущество метода состоит в том, что он позволяет быстро и эффективно оценить интенсивность кровотока, обнаружить опухолевые узлы на масштабе десятков тысяч клеток, а также участки ишемии тканей.
В ходе исследования ученые использовали метод магниторелаксометрии, чтобы оценить распределение наночастиц в теле лабораторных мышей после инъекции. Для этого впервые был использован новый тип датчика для анализа магнитных наночастиц как в пробирках, так и внутри живых организмов. Датчик основан на микропленке из железо-иттриевого граната с оптической системой регистрации сигнала. Результаты показали, что сенсор позволяет эффективно регистрировать остаточную намагниченность магнитных наночастиц как в пробирке, так и локально введённых в организм лабораторных мышей, что поможет в перспективе разработать недорогую и инновационную систему медицинской диагностики, в том числе и онкологии, на более ранних стадиях заболевания.
