Reklama

Przełom w medycynie nuklearnej: pierwsza kamera perowskitowa zajrzy w głąb ludzkiego ciała

15/09/2025 08:00

Badania kliniczne, Przełom medycynie nuklearnej pierwsza kamera perowskitowa zajrzy głąb ludzkiego ciała - zdjęcie, fotografia

Spis treści

Medycyna nuklearna jak niewidzialna kamera
Perowskity w roli detektora
Rekordowa precyzja i stabilność
Tańsze i dostępniejsze badania
Od laboratorium do szpitala

Naukowcy z Northwestern University i Uniwersytetu Soochow opracowali pierwszy detektor promieniowania gamma zbudowany z kryształów perowskitu. Urządzenie pozwala uzyskać wyjątkowo precyzyjne obrazy w badaniach SPECT, przy niższych kosztach i krótszym czasie skanowania. Wyniki opublikowano w "Nature Communications".

Medycyna nuklearna jak niewidzialna kamera

Obrazowanie SPECT działa niczym kamera, która rejestruje promienie gamma emitowane przez radioznacznik podany pacjentowi. Na tej podstawie lekarze mogą ocenić pracę serca, przepływ krwi czy zmiany w narządach wewnętrznych. Obecnie stosowane detektory, oparte na tellurku kadmowo-cynkowym (CZT) i jodku sodu (NaI), są jednak kosztowne, trudne w produkcji i mają ograniczenia jakościowe.

Perowskity w roli detektora

Zespół kierowany przez prof. Mercouriego Kanatzidisa z Northwestern University i prof. Yihui He z Uniwersytetu Soochow zbudował pierwszy detektor z kryształów perowskitu zdolny rejestrować pojedyncze promienie gamma.

Reklama

„Perowskity to rodzina kryształów najbardziej znana z transformacji pola energii słonecznej. Teraz są gotowi zrobić to samo w medycynie nuklearnej” – powiedział Kanatzidis.

Nowy detektor działa jak pikselowa matryca w smartfonie, ale na poziomie promieniowania gamma. Dzięki temu obrazy są ostrzejsze i bardziej szczegółowe niż kiedykolwiek wcześniej.

Zobacz także:

Medycyna nuklearna dziś i jutro: jak izotopy zmieniają oblicze diagnostyki i leczenia raka – prof. Zbigniew Adamczewski wyjaśnia

Rekordowa precyzja i stabilność

Podczas eksperymentów detektor perowskitowy rozróżniał promienie gamma o różnych energiach z najlepszą do tej pory rozdzielczością. Był w stanie wykrywać bardzo słabe sygnały popularnego radioznacznika – technetu-99m – i generować obrazy, które odróżniały źródła promieniowania oddalone o zaledwie kilka milimetrów.

Reklama

„Ta praca pokazuje, że detektory oparte na perowskitach mogą zapewnić rozdzielczość i czułość niezbędne w wymagających zastosowaniach, takich jak obrazowanie w medycynie nuklearnej” – dodał Kanatzidis.

Tańsze i dostępniejsze badania

Perowskity są znacznie łatwiejsze i tańsze w produkcji niż obecne kryształy CZT, a jednocześnie przewyższają je jakością obrazowania. Jak podkreśla He:

„Nasze podejście nie tylko poprawia wydajność detektorów, ale także może obniżyć koszty. Oznacza to, że więcej szpitali i klinik będzie mogło w przyszłości uzyskać dostęp do najlepszych technologii obrazowania”.

Reklama

Nowe detektory pozwolą też skrócić czas badania i zmniejszyć dawki promieniowania, co zwiększy bezpieczeństwo pacjentów.

Od laboratorium do szpitala

Za komercjalizację wynalazku odpowiada spin-out Northwestern – firma Actinia Inc., która współpracuje z producentami sprzętu medycznego nad wdrożeniem detektorów perowskitowych do klinik.

„Wysokiej jakości medycyna nuklearna nie powinna być ograniczona do szpitali, które mogą sobie pozwolić na najdroższy sprzęt” – podsumował Kanatzidis. – „Dzięki perowskitom możemy otworzyć drzwi do wyraźniejszych, szybszych i bezpieczniejszych badań obrazowych dla znacznie większej liczby pacjentów”.