美國科學(xué)家開(kāi)發(fā)出納米級磁共振成像儀

　　美國IBM公司研究中心和斯坦福大學(xué)納米探索中心的科學(xué)家們共同開(kāi)發(fā)出一種磁共振成像儀（MRI），其分辨率要比常規MRI高出1億倍。發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院報》的這項研究成果，標志著(zhù)為在納米級研究復雜3D結構提供分子生物學(xué)和納米技術(shù)工具方面邁出了重大一步。

　　通過(guò)將MRI的分辨率擴展到如此精細的程度，科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種顯微鏡，隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，該顯微鏡最終也許足以揭示蛋白質(zhì)的結構和相互作用，為個(gè)性化醫療和靶標藥物的開(kāi)發(fā)取得更新進(jìn)展鋪平道路。該成就也將對從蛋白質(zhì)到集成電路等材料研究產(chǎn)生影響，此類(lèi)材料的研究對詳細了解原子結構至關(guān)重要。

　　IBM研究中心戰略與運營(yíng)副總裁馬克戴恩表示，該項技術(shù)有望提供非侵入的方式來(lái)展示諸如蛋白質(zhì)等生物結構的三維細節，將給人們觀(guān)察病毒、細菌、蛋白及其他生物分子的方法帶來(lái)革命性變化。

　　這項成果的取得得益于一種稱(chēng)為磁共振力顯微鏡（MRFM）技術(shù)，該技術(shù)依賴(lài)于超細磁力的探測，除了高分辨率，該成像技術(shù)還有更進(jìn)一步的化學(xué)特性?xún)?yōu)勢，可“看到”表面下的東西。而且與電子顯微鏡不同的是，該技術(shù)不會(huì )對敏感的生物材料造成破壞。

　　十多年來(lái)，IBM科學(xué)家在MRFM領(lǐng)域一直占據著(zhù)領(lǐng)軍的地位?，F在，IBM領(lǐng)導的研究小組已大幅提升了MRFM的靈敏度，并將其與先進(jìn)的三維圖像重建技術(shù)相結合，這使得他們首次能揭示納米尺寸生物體的MRI。該技術(shù)應用于煙草花葉病毒樣本時(shí)，獲得的分辨率可低至4納米（煙草花葉病毒的寬為18納米）。

　　該新技術(shù)與使用梯度和成像線(xiàn)圈的常規MRI不同。研究人員使用MRFM來(lái)檢測置于顯微懸臂下樣品的微小磁力，這個(gè)懸臂是一個(gè)狀如跳板的薄硅片。當樣本氫原子中的磁自旋與周?chē){米級磁尖發(fā)生作用時(shí)，激光干涉就可跟蹤懸臂的運動(dòng)。對磁尖進(jìn)行三維掃描，就可對懸臂的震動(dòng)進(jìn)行分析，從而建立起一個(gè)三維圖像。

　　IBM研究中心納米技術(shù)部主任丹?路加爾說(shuō)，作為醫療成像領(lǐng)域眾所周知的有力工具，MRI顯微能力一直非常有限，而納米MRI技術(shù)能夠展現出個(gè)別蛋白質(zhì)分子與分子化合物的內部結構，這是人們了解生物功能的關(guān)鍵。研究人員接下來(lái)將努力增強MRFM的靈敏度，希望能在半導體或是醫學(xué)領(lǐng)域，顯示單個(gè)分子與原子的影像。