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A microscopia nova do fase-contraste desenvolvida na libra por polegada quadrada aumenta imagens do raio X

As técnicas de imagem lactente estão cada vez mais no pelotão da frente do progresso na ciência e na tecnologia.

O Paul Scherrer Institute (PSI) está entre os líderes nesta revelação. As técnicas de imagem lactente giram o interior dos objetos visualmente - para fora, permitindo a precisão sempre maior por exemplo no diagnóstico médico. Igualmente contribuem a uma compreensão melhor dos mecanismos de determinadas doenças, como Alzheimer ou osteoporose. Umas aplicações mais adicionais ocorrem na pesquisa dos materiais, onde os processos da imagem lactente são um factor decisivo em conseguir os resultados que finalmente - como com progresso médico - sociedade de benefício.

A microscopia nova do fase-contraste desenvolvida na libra por polegada quadrada aumenta a sensibilidade e o contraste de imagens clássicas do raio X. As técnicas tradicionais são baseadas na absorvência diferente do raio X de materiais diferentes, que permite a estrutura da corpo-matéria densa como os ossos de ser diferenciada prontamente daquele de um tecido mais claro. os materiais da Baixo-absorvência, contudo, produzem imagens do baixo-contraste, que faz difícil reproduzir visualmente os detalhes finos que usam métodos convencionais do raio X.

Descobriu-se, contudo, que os raios X não somente para perder a intensidade ao passar através de uma amostra, eles igualmente se submetem a um deslocamento de fase, porque as ondas da velocidade da luz na matéria diferem de sua velocidade em um vácuo. Este deslocamento de fase é sensível às mudanças as menores no tecido, assim que significa que os sinais da fase podem ser usados para aumentar substancialmente o contraste de uma imagem do raio X.

O contraste aumentado permite a dose do raio X de ser reduzido significativamente, que é particularmente relevante às técnicas da mamografia na selecção para o cancro da mama. a microscopia do Fase-contraste é prontamente adaptávela a equipamento existente do raio X e poderia, conseqüentemente, provocar uma melhoria principal nas técnicas futuras do diagnóstico de raio X.

Um outro aspecto da tecnologia médica actualmente na parte superior do programa de pesquisa da libra por polegada quadrada é microtomography do raio X, um processo que forneça uma imagem detalhada do interior de uma amostra. Os resultados da libra por polegada quadrada são de particularmente de alta qualidade porque o acelerador de partícula suíço (SLS) de fonte luminosa gera raios X da intensidade incomparável. Mais intensivo o feixe de raio X, o melhor e mais rapidamente o microtomography. As imagens tridimensionais com uma definição de um milésima de um milímetro (1 micrômetro) podem actualmente ser produzidas dentro de minutos.

O equipamento da libra por polegada quadrada pode tomar instantâneos das ligas de alumínio, a cerâmica, e embriões pré-históricos, assim como ossos afetados pela osteoporose. Um projecto de investigação comum da libra por polegada quadrada, ETH Zurique, a universidade de Zurique e de Novartis está procurando traços de doença de Alzheimer em vasos sanguíneos. Os cientistas gravaram mudanças aos vasos sanguíneos nos cérebros de ratos novos com doença de Alzheimer. Isto pôde indicar que - as origens da doença são conectadas com o insuficiente fluxo sanguíneo ao cérebro - em outras palavras que os depósitos da proteína típicos de Alz-heimer puderam ser causados pela falta do oxigênio. Conseguindo uma definição de 1-15 micrômetros, a imagem lactente do 3D da libra por polegada quadrada de vasos sanguíneos do rato é uma ferramenta importante em pesquisar esta hipótese.

Os instrumentos da radiografia de nêutron da libra por polegada quadrada dois, NEUTRA e (desde 2005) ÍCONE, são basicamente não mais do que câmeras em grande escala. Mas têm potências especiais - podem ver completamente objetos sem destrui-los. Assim pode radiografar dispositivos; mas a diferença é que os nêutrons podem fazer este com metais pesados como o chumbo ou o urânio. E têm outras vantagens, demasiado. Para examinar substâncias orgânicas finamente estruturadas (e água) o feixe de nêutron é definida o instrumento da escolha.

O equipamento é usado frequentemente para trabalhos rotineiros como o exame das soldas e das emendas, ou teste para a corrosão, ou para a pesquisa electroquímica e geological. Mas as perguntas igualmente vêm dos arqueólogos interessados em moedas celtas ou na obra das espadas romanas, dos palaeontologists que estudam as vértebras cervicais dos dinossauros, e mesmo dos coordenadores que testam vestes à prova de balas.

No ano passado a libra por polegada quadrada gastou quase SF 270 milhões não somente em seus projectos de investigação da em-casa, mas igualmente no treinamento académico, e em sua função como um dos laboratórios superiores do usuário no mundo inteiro. Em 2005 um número recorde de mais de 1400 cientistas de 50 países diferentes usou nossas facilidades da grande escala para suas experiências, e o número de usuário-visitas era igualmente substancialmente mais alto do que no ano anterior. A qualidade das facilidades experimentais e do equipamento da libra por polegada quadrada, assim como nossos serviços do conselho e da consulta, são claramente um factor que atraia cientistas em números crescentes a Villigen.