Brněnští vědci sestrojili přístroj, který má výrazně zrychlit magnetickou rezonanci

Brno není v oblasti spektroskopie využívající magnetickou rezonanci nováčkem, už roku 1960 zde zkonstruoval Josef Dadok první spektrometr v Československu. Jeho odkaz byl také jedním z důvodů, proč se Neugebauer vrátil ze zahraničí na CEITEC – tedy výzkumné vědecké centrum zaměřené na oblast živých věd.

Na sestrojení spektrometru získali brněnští vědci od Evropské výzkumné rady grant dva miliony eur (zhruba 51 milionů Kč).

Průlomové na Neugebauerově myšlence je, že navrhl metodu, která funguje v neproměnlivém magnetickém poli s rychlou změnou frekvence. Obrací tak obvyklý princip, který se pro zobrazovací techniku magnetické rezonance používá: silné a proměnlivé magnetické pole s vysokou a neproměnlivou frekvencí.

Díky této nové „obrácené” metodě je tak měření podle vyjádření VUT rychlejší, komplexnější a přesnější. Magnetická rezonance totiž v současnosti trvá okolo 30 minut, nyní by mohlo jít o sekundy.

S magnetickou rezonancí se lidé nejčastěji setkají jako se zobrazovací metodou při takzvaném NMR (nukleární magnetická rezonance) vyšetření v nemocnici.

„Je to metoda velmi ceněná. I proto, že je to třeba oproti rentgenu neinvazivní záření. Také se skrze ni můžeme dívat na dynamiku biologických vzorků,” podotkl Neugebauer, který od loňska působí jako vedoucí výzkumné skupiny Magnetooptická a THz Spektroskopie v CEITEC VUT.

„Mojí dlouhodobou vizí, kterou je samozřejmě nutné brát lehce s nadsázkou, je představa, že by takové zdlouhavé vyšetření v tunelu, jak jej známe dnes, nahradila metoda mnohonásobně rychlejší. Tak rychlá, že by stačilo na kompletní vyšetření projít jen rámem dveří, jež by ho proskenoval,” popsal.

Superpočítač by pak podle něj zpracoval data. Po pouhých sedmi sekundách by už pacient stál u lékaře a měl k dispozici výsledky vyšetření. To by zjistilo, jaké má člověk nemoci či jak reaguje na různé léky a stravu.

Kromě lékařství může přístroj pomoci i v odhalování defektů v průmyslu nebo při vývoji čipů. „Otevírá nám to nové možnosti při studiu nových materiálů a jejich charakterizaci, přes biologické molekuly až po materiály, jako je například grafen,” dodal odborník.

Nový spektrometr pro paramagnetickou rezonanci sestavuje se svým týmem od loňska, a to od prvního šroubku až po finální zařízení – včetně softwaru a automatizace. Věří, že zvládnou posunout vědecké poznání tam, kam se dnešní zavedené metody zatím nemohou dostat.