东京大学团队率先利用富勒烯分子作为极化剂，推动MRI技术革新
尽管磁共振成像（MRI）在医学诊断中广泛应用，但其在灵敏度方面仍有提升空间。动态核极化（DNP）技术被视为增强MRI成像质量的关键，然而传统方法依赖于晶体材料与极化剂的混合体系，操作复杂、制备困难。近日，东京大学的研究团队首次将富勒烯分子引入MRI中的极化过程，显著提升了目标分子的成像清晰度，为医学影像技术带来了新的突破。
MRI的基本原理是利用强磁场使组织中的氢质子排列一致，并通过无线电波激发质子，分析其释放的信号以生成图像。这一机制主要适用于含水量较高的样本。为了拓展MRI的检测能力，研究人员持续探索替代性方案。东京大学化学系的柳井信弘教授团队提出，通过富勒烯分子实现靶向极化，可以在无需极端低温或高磁场的条件下完成高效极化。实验数据显示，该方法将无定形玻璃材料的极化效率提升至14.2%，达到适用于生物系统的水平。
富勒烯，或称巴克球，是一种由碳原子构成的球状分子，经过功能化修饰后可用于制备多种高性能材料。研究团队对富勒烯进行了特定的化学修饰，使其能够稳定维持极化状态，并通过电子自旋极化机制增强信号强度。研究生坂本纪太指出，极化过程可在体外完成，样品处理后即可注入模拟人体环境中。这种方法摆脱了传统液氦冷却的依赖，显著降低了系统运行成本。下一步，团队计划开发适用于生物体的极化基质，针对具有医学价值的分子实现超极化，并优先在动物模型中验证其高灵敏度成像效果。若动物实验顺利，该技术或将在未来10至20年进入临床应用阶段。
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