Des chercheurs ont mis au point une nouvelle façon de magnétiser des molécules présentes naturellement dans le corps humain, ouvrant la voie à une nouvelle génération de technologie d'imagerie par résonance magnétique (IRM) à faible coût qui transformerait notre capacité à diagnostiquer et à traiter des maladies, notamment le cancer, diabète et démence.

Alors qu'il n'en est qu'à ses débuts, recherche rapportée aujourd'hui dans la revue Avancées scientifiques a fait des pas importants vers une nouvelle méthode d'IRM avec le potentiel de permettre aux médecins de personnaliser les traitements médicaux vitaux et de permettre l'imagerie en temps réel dans des endroits tels que les salles d'opération et les cabinets de médecins généralistes.

IRM, qui fonctionne en détectant le magnétisme des molécules pour créer une image, est un outil essentiel dans le diagnostic médical. Cependant, la technologie actuelle n'est pas très efficace - un scanner hospitalier typique ne détectera efficacement qu'une molécule sur 200, 000, rendant difficile de voir l'image complète de ce qui se passe dans le corps.

Des scanners améliorés sont actuellement testés dans divers pays, mais parce qu'ils fonctionnent de la même manière que les scanners IRM classiques - en utilisant un aimant supraconducteur - ces nouveaux modèles restent encombrants et coûtent des millions à l'achat.

L'équipe de recherche, basé à l'Université de York, a découvert un moyen de rendre les molécules plus magnétiques, et donc plus visible - une méthode alternative qui pourrait produire une nouvelle génération de techniques d'imagerie à faible coût et très sensibles.

Le professeur Simon Duckett du Center for Hyperpolarisation in Magnetic Resonance de l'Université de York a déclaré :« Ce que nous pensons avoir le potentiel de réaliser avec l'IRM est comparable aux améliorations de la puissance et des performances de calcul au cours des 40 dernières années. un outil de diagnostic essentiel, les scanners hospitaliers actuels pourraient être comparés à l'abaque, le développement récent de scanners plus sensibles nous amène à l'ordinateur d'Alan Turing et nous essayons maintenant de créer quelque chose d'évolutif et de faible coût qui nous amènerait à la tablette ou au smartphone".

L'équipe de recherche a trouvé un moyen de transférer le magnétisme "invisible" du parahydrogène - une forme magnétique d'hydrogène gazeux - dans un ensemble de molécules qui se produisent naturellement dans le corps telles que le glucose, urée et pyruvate. En utilisant l'ammoniac comme vecteur, les chercheurs ont pu « hyperpolariser » des substances comme le glucose sans modifier leur composition chimique, ce qui les risquerait de devenir toxiques.

Il est maintenant théoriquement possible que ces aimantés, des substances non nocives pourraient être injectées dans le corps et visualisées. Parce que les molécules ont été hyperpolarisées, il ne serait pas nécessaire d'utiliser un aimant supraconducteur pour les détecter - plus petites, des aimants moins chers ou même simplement le champ magnétique terrestre suffiraient.

Si la méthode devait être développée avec succès, elle pourrait permettre de voir une réponse moléculaire en temps réel et à faible coût, La nature non toxique de la technique introduirait la possibilité de scanners réguliers et répétés pour les patients. Ces facteurs amélioreraient la capacité du corps médical à suivre et personnaliser les traitements, entraînant peut-être des résultats plus positifs pour les individus.

"En théorie, il fournirait une technique d'imagerie qui pourrait être utilisée dans une salle d'opération, " ajouta Duckett. " Par exemple, lorsqu'un chirurgien extrait une tumeur au cerveau d'un patient, il vise à retirer tous les tissus cancéreux tout en retirant le moins de tissus sains possible. Cette technique pourrait leur permettre de visualiser avec précision les tissus cancéreux à une profondeur beaucoup plus grande à ce moment-là. »

La recherche a également le potentiel d'apporter l'IRM aux pays du monde en développement qui ne disposent pas d'une alimentation électrique ininterrompue ou d'une infrastructure pour faire fonctionner les scanners actuels.

Outre ses applications en médecine et en santé générale, la méthode pourrait également apporter des avantages aux industries chimiques et pharmaceutiques en plus des sciences environnementales et moléculaires.

Dr Peter Rayner, Associé de recherche à l'Université de York, a déclaré:"Notre méthode reflète l'une des avancées les plus significatives en résonance magnétique au cours de la dernière décennie".

Associé de recherche, Le Dr Wissam Iali a ajouté, "Étant donné que la spectroscopie par résonance magnétique est d'une importance vitale pour les industries chimiques et pharmaceutiques du Royaume-Uni, Je vois pour eux d'importantes opportunités d'exploiter notre approche pour améliorer leur compétitivité."

Utilisation de parahydrogène pour hyperpolariser les amines, amides, acides carboxyliques, alcools, phosphates et carbonates est publié dans Avancées scientifiques .