Ученые создали революционный детектор для ядерной медицины
Китайские ученые совместно с американскими коллегами разработали первый в мире детектор на основе перовскитовых материалов. Он позволяет фиксировать одиночные гамма-лучи для однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) с рекордной точностью. Новый инструмент может сделать распространенные виды ядерной медицинской визуализации более четкими, быстрыми, дешевыми и безопасными, пишет ScienceDaily.
«Перовскиты представляют собой группу кристаллических структур, прославившихся своей революционной ролью в солнечных технологиях. Сегодняшняя разработка показывает, что эти материалы способны произвести аналогичный прорыв и в сфере ядерной медицины. Впервые доказано, что детекторы на основе перовскитов обеспечивают необходимую четкость изображений, позволяющую медикам ставить точные диагнозы и обеспечивать лучшее лечение пациентов», — комментирует Меркури Канатзидис, ведущий ученый из Северо-Западного университета.
Наука ядерной медицины, включая технологию ОФЭКТ, действует подобно скрытой камере. Врач вводит пациенту минимальную дозу специального радиоактивного препарата, который накапливается в интересующем участке организма. Затем препарат испускает гамма-излучение, проходящее сквозь ткани и регистрируемое внешним детектором. Каждый уловленный гамма-квант играет роль своего рода светового пикселя, совокупность множества которых впоследствии преобразуется компьютером в объемное изображение внутренних органов.
Современные устройства для регистрации излучения, основанные на кристаллах теллурида кадмия-цинка (CZT) или иодида натрия (NaI), обладают существенными недостатками. Детекторы на основе CZT очень дорогие. Процесс их изготовления осложняется хрупкостью материала, склонностью к образованию трещин. Аналоги на основе NaI существенно дешевле, но они большие и обеспечивают заметно более худшую детализацию изображения — почти как фотография через мутное стекло. Для преодоления указанных проблем ученые обратились к кристаллам перовскита.
«Когда в 2013 году мы впервые открыли способность монокристаллов перовскита воспринимать рентгеновские и гамма-лучи, мы лишь предполагали масштабы их потенциала. Сейчас мы доказали, что детекторы на основе перовскита могут достичь необходимого уровня разрешения и чувствительности, требуемого для сложных областей, таких как медицинская визуализация. Очень приятно наблюдать, как эта перспективная технология уверенно движется к практической реализации», — отмечает Канатзидис.
По словам специалиста, во время испытаний новый детектор продемонстрировал выдающиеся способности. Он успешно регистрировал гамма-излучение различной энергии с наивысшим на сегодняшний день уровнем точности.
Тем временем в России разработали портативный чип для мгновенного анализа крови.
