日本科研团队首次将富勒烯分子应用于MRI极化技术，开启医学成像新篇章
磁共振成像（MRI）作为现代医学的重要诊断工具，近年来在成像灵敏度和应用范围方面持续面临挑战。为了突破现有技术的限制，科学家们致力于优化动态核极化（DNP）技术，以提高图像分辨率和检测能力。然而，传统方法依赖于晶体材料与特殊极化剂的组合，工艺复杂且制备困难。近日，东京大学联合研究团队宣布，首次将富勒烯分子引入MRI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突破性进展。
MRI的基本原理是利用强磁场使组织中的氢质子排列有序，随后通过射频脉冲激发并检测其释放的信号，从而生成高分辨率的解剖图像。然而，由于该过程主要依赖水分子中的氢原子，传统MRI在检测非水性样本时存在局限。为拓展应用边界，研究人员正积极开发新的极化策略。东京大学化学系的柳井信弘教授团队提出，采用富勒烯作为靶向极化介质，可在常温常压下实现高效的核极化，无需依赖超低温或高磁场环境。实验结果显示，该技术将无定形玻璃状材料的极化效率提升至14.2%，达到生物医学应用的标准。
富勒烯，又称巴基球，是一种由碳原子构成的球形分子，因其独特的电子结构和化学稳定性，广泛应用于材料科学与生物医学领域。研究团队通过化学修饰方法，使富勒烯分子具备持久的极化能力，并通过电子自旋极化机制增强核磁信号。研究生坂本纪太指出，极化过程可在体外完成，样品处理后即可用于体内注射。由于无需依赖昂贵的液氦冷却系统，这一方法在降低设备成本方面具有显著优势。
研究团队下一步计划开发具有生物相容性的富勒烯基体，用于对特定生物分子进行超极化处理，并计划在动物模型中验证高灵敏度MRI的可行性。如果实验结果令人满意，并顺利进入临床试验阶段，这项创新技术有望在未来10至20年内实现临床应用，为肿瘤诊断、代谢疾病监测等医学场景提供更精准的影像支持。