Brillante Bilder durch Brillanten - wissenschaft.de
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Bild der Woche

Brillante Bilder durch Brillanten

Foto: Berkeley Lab, UC Berkeley

Wer schon einmal zur Magnetresonanztomografie (MRT) musste, hat jetzt wahrscheinlich die raumgroßen, dröhnenden Geräte vor Augen und Ohren. Die Röhre, in die Patienten geschoben werden, ist von riesigen, speziellen Magneten umgeben. Sie bringen die Kerne von Wasserstoffatomen im menschlichen Körper zum Schwingen, zur sogenannten Resonanz. Sensoren nehmen dieses Schwingen wahr und ein Computer errechnet aus den Daten ein Schnittbild, auf dem Struktur und Funktion von Körpergeweben zu erkennen sind.

Ein internationales Forscherteam konnte das Verfahren noch verfeinern. Dazu haben sie Diamanten mit einer Stickstofflücke genutzt. Das sind Diamanten, die an einigen Stellen statt eines Kohlenstoffatoms ein Stickstoffatom besitzen. Die Forscher polarisierten die Elektronen in den nur wenige Mikrometer großen Kristallen, sodass die Elektronen alle den gleichen Spin hatten. Das ist ungefähr so, als ob man Kompassnadeln, die in verschiedene Richtungen zeigen, in die gleiche Richtung justieren will.

Werden diese polarisierten Diamanten in ein MRT-Magnetfeld gebracht, verbessert das die Kontrastierung auf den Aufnahmen, wie die Forscher feststellten. Kleinste Gewebeveränderungen können so entdeckt werden. Der besondere Clou an dem Verfahren: Auch wenn es zunächst paradox klingt, macht das neue Verfahren die MRT-Technik günstiger. Denn je besser und kontrastreicher die MRT-Aufnahmen sein sollen, desto teurer werden die speziellen Magnete. Die Mikro-Diamanten können hingegen in industriellem Maßstab aus Graphit hergestellt werden. Außerdem sind weniger große Magnete notwendig, sodass die MR-Tomografen kleiner gebaut werden können.

Ihre Studie veröffentlichten die Wissenschaftler im Fachmagazin Science Advances.

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