મેગ્નેટિક પાર્ટિકલ ઇમેજિંગ (MPG) એ એક નવી ઇમેજિંગ પદ્ધતિ છે જે 2005માં ઉભરી આવી હતી. ચુંબકીય નેનોપાર્ટિકલ્સ કે જે શરીરને અલગ અલગ રીતે આપી શકાય છે (અંતઃસ્રાવ માર્ગ, શ્વસન, સ્થાનિક ઇન્જેક્શન, વગેરે.) એમપીજી સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્રોનો ઉપયોગ કરીને ઇમેજ કરી શકાય છે. MPG ના ફાયદા છે જેમ કે બિન-હાનિકારક આયર્ન ઓક્સાઇડ-આધારિત નેનોપાર્ટિકલ્સનો ઉપયોગ, ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન છબીઓનું વાસ્તવિક-સમય અથવા નજીકના-વાસ્તવિક-સમયનું સંપાદન, ઊંડાણના નિયંત્રણો વિના શરીરના કોઈપણ ભાગની ઇમેજિંગ અને આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનનો ઉપયોગ નહીં. . એન્જીયોગ્રાફી, ટ્યુમર ઇમેજિંગ, ઇન્ટ્રા-બોડી હેમરેજની ઇમેજિંગ, સ્ટેમ સેલ ટ્રેકિંગ અને ફંક્શનલ બ્રેઇન ઇમેજિંગ જેવી વિવિધ પ્રકારની મેડિકલ એપ્લિકેશન્સમાં MPG ના ઉપયોગ પર સંશોધન અભ્યાસ ચાલુ છે.
મેગ્નેટિક પાર્ટિકલ ઇમેજિંગ પદ્ધતિના મૂળભૂત કાર્ય સિદ્ધાંતો
5 nm થી 100 nm સુધીના વ્યાસવાળા ચુંબકીય નેનોપાર્ટિકલ્સ સામાન્ય રીતે આયર્ન ઓક્સાઇડનો કોર (Fe304/Fe2O3) અને આ કોરની આસપાસ કોટેડ પોલિમરનો સમાવેશ કરે છે. આ વ્યાસ પર, આયર્ન ઓક્સાઇડ સુપરપેરામેગ્નેટિક ગુણધર્મો દર્શાવે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, જ્યારે પર્યાવરણમાં કોઈ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ન હોય ત્યારે તેમનું સરેરાશ ચુંબકીયકરણ શૂન્ય હોય છે, જ્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્ર લાગુ કરવામાં આવે ત્યારે તેઓ ઝડપથી આ ક્ષેત્રની દિશામાં ચુંબકીકરણ પામે છે. પોલીમર સાથે ન્યુક્લીને આવરી લેવાથી કણોને સંયોજિત થતા અટકાવે છે અને શરીરની રોગપ્રતિકારક શક્તિ દ્વારા તેમને શોધવામાં અને નાશ થવાથી અટકાવે છે. આ રીતે, શરીરમાં નેનોપાર્ટિકલ્સનો પરિભ્રમણ સમય લંબાય છે. વધુમાં, એન્ટિબોડીઝ, દવાઓ, ઉત્સેચકો, ન્યુક્લીક એસિડ જેવા પરમાણુઓને પોલિમર સાથે જોડીને નેનોપાર્ટિકલ્સને કાર્યાત્મક બનાવવું શક્ય છે. આમ, કણોને શરીરની બહારથી ઇમેજિંગ, લક્ષ્ય કોષો (દા.ત. ગાંઠ કોષો) સાથે બંધનકર્તા, દવાની ડિલિવરી અને છોડવા જેવી સુવિધાઓ પૂરી પાડી શકાય છે.
મેગ્નેટિક પાર્ટિકલ ઇમેજિંગને તેના નામને કારણે મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ ઇમેજિંગ (MRI) સાથે ભેળસેળ કરી શકાય છે. જો કે, આ બે પદ્ધતિઓ કાર્યકારી સિદ્ધાંત અને પ્રાપ્ત છબીઓ બંનેની દ્રષ્ટિએ એકબીજાથી સંપૂર્ણપણે અલગ છે. જ્યારે પેશીઓ એમઆરઆઈમાં શરીરરચનાત્મક રીતે પ્રદર્શિત થાય છે, ત્યારે પેશીઓ MPG ઈમેજોમાં દેખાતા નથી, માત્ર શરીરમાં દાખલ કરાયેલા ચુંબકીય નેનોપાર્ટિકલ્સ પ્રદર્શિત થાય છે. આમ, એનાટોમિકલ ઇમેજ અને નેનોપાર્ટિકલ ઇમેજ એકબીજા સાથે દખલ કરતા નથી અને સંપૂર્ણ નેનોપાર્ટિકલ ડેન્સિટી પર આધાર રાખીને ઇમેજિંગ કરી શકાય છે.
MPG પદ્ધતિમાં, એક ક્ષેત્ર જ્યાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર શૂન્ય છે (ચુંબકીય ક્ષેત્ર-મુક્ત પ્રદેશ – MAB) છબીવાળા પ્રદેશમાં બનાવવામાં આવે છે. MAB ની આસપાસ ચુંબકીય ક્ષેત્રની ઘનતા ઓછી હોવાથી, આ પ્રદેશમાં નેનોપાર્ટિકલ્સના ચુંબકીયકરણ વેક્ટર રેન્ડમ દિશામાં હોય છે. MAB થી અંતર સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્રની તીવ્રતા વધે છે. તીવ્ર ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં નેનોપાર્ટિકલ્સનું ચુંબકીયકરણ લાગુ ચુંબકીય ક્ષેત્ર (ચુંબકીય સંતૃપ્તિ સ્થિતિ) જેવી જ દિશામાં ગોઠવાયેલ છે. જ્યારે સમય-વિવિધ સજાતીય ચુંબકીય ક્ષેત્ર લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે આ ચુંબકીય ક્ષેત્ર પ્રતિસાદ આપી શકતું નથી કારણ કે MAB ની બહારના નેનોપાર્ટિકલ્સ સંતૃપ્ત સ્થિતિમાં હોય છે. MAB ની આસપાસના નેનોપાર્ટિકલ્સ ઝડપથી પ્રતિક્રિયા આપે છે અને ચુંબકીય બને છે. આ મેગ્નેટાઇઝેશન સિગ્નલ રીસીવ કોઇલનો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત થાય છે. નેનોપાર્ટિકલ ડેન્સિટી માટે પ્રમાણસર ઇમેજ મેળવવા માટે ઇમેજિંગ ક્ષેત્રની અંદર MAB ને ઇલેક્ટ્રોનિક અને/અથવા મિકેનિકલી સ્કેન કરવામાં આવે છે.
ASELSAN ખાતે કરેલ અભ્યાસ
વિશ્વમાં હજી સુધી માનવ-કદનું કોમર્શિયલ MPG ઉપકરણ નથી. મૂળ પ્રોટોટાઇપ MPG સિસ્ટમ ASELSAN સંશોધન કેન્દ્રમાં વિકસાવવામાં આવી હતી. ઇન્ટરવેન્શનલ એપ્લીકેશનને ધ્યાનમાં રાખીને, નવી ઓપન-એજ સિસ્ટમ આર્કિટેક્ચરની દરખાસ્ત કરવામાં આવી હતી અને યુએસ પેટન્ટ મેળવવામાં આવી હતી. આ સિસ્ટમમાં, પેશીઓની અંદર રેખીય ચુંબકીય ક્ષેત્ર-મુક્ત પ્રદેશ સ્કેન કરવામાં આવે છે, આમ ઉચ્ચ સિગ્નલ-ટુ-અવાજ ગુણોત્તર પ્રાપ્ત થાય છે, અને મોટા પ્રદેશોનું ઝડપી સ્કેનિંગ શક્ય છે. જો કે, બંધ સિસ્ટમો કરતાં દર્દીઓ માટે ઓપન-સાઇડ રૂપરેખાંકનો વધુ આરામદાયક છે. ASELSAN MPG પ્રોટોટાઇપ સિસ્ટમ પર નાના પ્રાણીઓના પ્રયોગો કરવા શક્ય બનશે, જે 60 મીમીના વ્યાસવાળા વિસ્તારને સ્કેન કરી શકે છે. સિસ્ટમમાં રિઝોલ્યુશન અને સંવેદનશીલતા માપન કરવામાં આવ્યું હતું, અને વેસ્ક્યુલર અવરોધને શોધવાની શક્યતા દર્શાવવા માટે ફેન્ટમ પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા.
ઑગસ્ટ 2020 માં શરૂ કરાયેલ સ્વ-સ્રોત પ્રોજેક્ટ સાથે, માનવ કદના MPG સ્કેનર વિકસાવવા પર કામ શરૂ થઈ ગયું છે. મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ ઇમેજિંગ માટે આ સ્કેનરના ઉપયોગ અંગે સંશોધનની પણ યોજના છે. આ રીતે, જ્યારે શરીરરચનાની માહિતી MR ઈમેજીસ સાથે મેળવવામાં આવે છે, ત્યારે MPG સાથે નેનોપાર્ટિકલ્સ પ્રદર્શિત કરવાનું શક્ય બનશે.
ટિપ્પણી કરવા માટે સૌ પ્રથમ બનો