Cada año se realizan millones de imágenes por resonancia magnética (IRM) para diagnosticar afecciones de salud y realizar investigaciones biomédicas. Los diferentes tejidos de nuestro cuerpo reaccionan a los campos magnéticos de diversas formas, permitiendo generar imágenes de nuestra anatomía. Pero existen límites para la resolución de estas imágenes; en general, los médicos pueden ver detalles de órganos tan pequeños como de medio milímetro de tamaño, pero no mucho más pequeños. Según lo que ven los médicos, intentan inferir lo que les sucede a las células del tejido.

Mikhail Shapiro, profesor asistente de ingeniería química, quiere hacer una conexión entre las imágenes de resonancia magnética y lo que sucede en los tejidos a escalas tan pequeñas como un micrómetro, eso es aproximadamente 500 veces más pequeño de lo que es posible ahora.

"Cuando miras una imagen de resonancia magnética manchada, es posible que desee saber qué está sucediendo en un determinado punto oscuro, "dice Shapiro, quien también es becario de Schlinger e investigador del Heritage Medical Research Institute. "Ahora, es difícil decir lo que está sucediendo a escalas menores de medio milímetro ".

En un estudio reciente publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza , Shapiro y sus colegas introdujeron un método para correlacionar los patrones de campo magnético en el tejido, que ocurren en escalas micrométricas, con el más grande, características a escala milimétrica de las imágenes de resonancia magnética. Por último, el método permitiría a los médicos interpretar imágenes de resonancia magnética y diagnosticar mejor diversas afecciones.

Por ejemplo, Los investigadores médicos pueden visualizar la ubicación de los tejidos inflamados en el cuerpo de un paciente mediante la resonancia magnética para tomar imágenes de células inmunes llamadas macrófagos que se han marcado con partículas magnéticas de hierro. Los macrófagos absorben partículas de hierro inyectadas en el torrente sanguíneo de un paciente y luego migran hacia los sitios de inflamación. Debido a que la señal de resonancia magnética se ve afectada por la presencia de estas partículas de hierro, las imágenes resultantes revelan ubicaciones de tejido insalubre. Sin embargo, el nivel exacto de contraste de la resonancia magnética depende precisamente de cómo las células absorben y almacenan las partículas de hierro en la escala micrométrica, que no se puede ver directamente en las imágenes de resonancia magnética.

La nueva técnica podría proporcionar una comprensión de cómo las diferentes distribuciones de hierro afectan el contraste de resonancia magnética, y esto, Sucesivamente, proporcionaría una mejor idea del alcance de la inflamación. La investigación fue dirigida por los estudiantes graduados de Caltech Hunter Davis y Pradeep Ramesh.