Un nou sistem de raze X oferă imagini de înaltă rezoluție cu radiații reduse
Raza X permite profesioniștilor să diagnosticheze leziuni sau afecțiuni și să verifice bagajele la aeroport, având o gamă variată de aplicații.
O echipă care a raportat în ACS Energy Letters a îmbunătățit ecranul din sticlă care „traduc” între razele X și lumina vizibilă, creând un sistem de raze X ce produce imagini de înaltă rezoluție folosind o radiație mai redusă – acesta funcționează chiar și sub apă.
Ecranul, realizat din sticlă și denumit scintilator, captează razele X care trec printr-un obiect și le convertește în flash-uri de lumină vizibilă, explică Osman Bakr, unul dintre autorii corespunzători ai lucrării. „Cu cât scintilatorul este mai eficient în această conversie, cu atât imaginea digitală finală devine mai clară și cu atât doza de radiație necesară pentru a o crea este mai mică”, adaugă el.
Pentru a îmbunătăți eficiența scintilatorilor pe bază de sticlă, Bakr, Mehmet Bayindir și colegii lor au combinat nanoclustere de cupru, iod și un ligand organic în sticlă. Ulterior, au format noua sticlă în ecrane și au capturat imagini cu raze X ale unui card de memorie și al unui gândac, dezvăluind detalii intricate.
„Prin proiectarea acestor materiale de la bază, am creat o ‘sticlă cuantică’ care ocupă locul ideal între molecule și nanocristale”, explică Bayindir.
Aceasta permite ecranului să fie la fel de modelabil ca plasticul, menținând în același timp capacitățile de imagistică de înaltă performanță ale unui cristal rigid, deschizând o nouă frontieră pentru diagnosticul cu raze X tridimensionale folosind suprafețe curbate.
Prezența apei face în general ca imagistica cu raze X să fie extrem de provocatoare. Totuși, noul scintilator foarte eficient a capturat o scanare foarte clară a cozii unui pește în apă. De fapt, imaginea era indistingușabilă de o imagine realizată în aer.
O altă proprietate a noului scintilator cu nanoclustere este că, atunci când este încălzită la 107 grade Fahrenheit (42 grade Celsius), devine aproape cauciucată, permițând cercetătorilor să formeze un ecran curbat. Aceasta ar putea permite viitorilor cercetători să creeze sisteme de imagistică cu raze X care se curbează pentru a se potrivi anatomiei unei persoane – un dezavantaj major al mașinilor de mamografie actuale, care necesită compresia țesutului mamar între panouri plate pentru o scanare adecvată.
„Sperăm să diminuăm disconfortul fizic al screening-urilor salvatoare de vieți, precum mamografia, încurajând o participare mai constantă a pacienților”, afirmă Bakr. „Deoarece ecranele noastre din sticlă sunt foarte eficiente în conversia razelor X în lumină vizibilă, ele pot captura imagini diagnostice folosind mai puțină radiație.”
Cercetătorii anticipează că progresele din această lucrare ar putea pavea calea pentru screening-uri mai sigure și mai frecvente, care pot începe mai devreme, ajutând la depistarea cancerului într-un stadiu incipient.
