KADOKAWA Technology Review
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First Quantum Magnetic Resonance Microscope Made from Diamond

ダイアモンド製量子MR顕微鏡で見る極小世界の人間の生化学

ダイヤモンド製の量子MRマイクロスコピーによって、ゼプトモル (10-21 モル ) 域で人間の生化学に何が起きているのかを観察できるようになった。 by Emerging Technology from the arXiv2017.02.24

核磁気共鳴画像法(MRI)は現代科学の奇跡のひとつだ。MRIは無害な磁場と電波で、人体を一切傷つけることなく3D画像を生成できる。さらに少し手を加えると、組織の生化学的構造の細部まで明らかにできる。

生化学的な技法である「核磁気共鳴分光法」は、脳や筋肉の腫瘍の代謝変動等、人体の生化学的特徴を研究する内科医や研究者にとって強力なツールになっている。

しかし、磁気共鳴分光法は完璧ではなく、約10μm(0.01mm)の解像度しかない。10μm以下の世界で起きる化学・生化学的活動は、核磁気共鳴分光法では科学的に迫れない。

というわけで、内科医や研究者は、格段に詳細な解像度で人体組織と組織内の生化学反応を研究できる核磁気共鳴顕微鏡があれば、心底欲しいはずだ。

2月23日、メルボルン大学(オーストラリア)のデビッド・シンプソン研究員のチームが、従来なら画像化できなかったスケールで生化学反応を研究できる、解像度わずか300nm(0.0003mm)の核磁気共鳴顕微鏡を開発したと発表した。ブレイクスルーのきっかけはダイアモンドを使った独創的なセンサーで、カメラ内部にある高感度CCDに似た手法で核磁気共鳴画像を作成する。

核磁気共鳴画像法は、非常に強い磁場の中に標本を置き、原子核がすべて一定の方向に揃えることで画像を撮影する。より詳しくいえば、強い磁場内で原子核はすべて一様にスピンしており、電波が当たると励起状態になり、緩むにつれて電波を放射する。このとき、電 …

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