Anasayfa
Sintilatörler, yüksek enerjili parçacıklar veya X ışınları ile parçalandığında ışık yayan malzemelerdir. Tıbbi görüntüleme sistemlerinde gelen X ışını radyasyonunu film veya fotosensör ile yakalanabilen ışığa dönüştürürler. MIT araştırmacıları belirli nano ölçekli konfigürasyonlar oluşturmak için malzemenin yüzeyini değiştirerek sintilatörlerin verimliliğinin on kat hatta belki de yüz kat artırılabileceğini gösterdiler. Daha verimli sintilatörler geliştirmeye yönelik geçmişteki girişimler yeni materyaller bulmaya odaklanırken, bu yeni yaklaşım mevcut materyallerden herhangi biri ile çalışabiliyor.
Sintilatörlerini mevcut X ışını makinelerine entegre etmek için daha fazla zaman ve çaba gerekse de ekip bu yöntemin doz maruziyetini azaltmak ve görüntü kalitesini iyileştirmek için tıbbi tanısal görüntülemede iyileşmelere yol açabileceğini düşünmektedir. Kalite kontrol için üretilen parçaların X ışını ile denetimi gibi diğer uygulamalarda da yeni sintilatörler daha doğru ve hızlı incelemeye olanak sağlayabilmektedir.
Bulgular Science dergisinde, MIT doktora öğrencileri Charles Roques-Carmes ve Nicholas Rivera'nın bir makalesi olarak yayınlanmıştır. Sintilatörler yaklaşık 70 yıldır kullanılıyor olsa da bu alandaki araştırmaların çoğu, daha parlak veya daha hızlı ışık emisyonları üreten yeni malzemeler geliştirmeye odaklanmıştır. Bu yeni yaklaşım ise nanoteknolojideki gelişmeleri mevcut malzemelere uygulamaktadır.
Yaptıkları 'nanofotonik sintilatörler' için Roques-Carmes 'doğrudan sintilatörlerin içinde desenler yapabilirsiniz veya nano ölçekte delikleri olan başka bir malzemeye yapıştırabilirsiniz. Spesifikasyonlar yapıya ve malzemeye bağlıdır' demiştir.
Rivera, 'Yaptığımız şey genel bir teori ve çerçeve geliştirmektir. Bu teknik araştırmacıların, nanofotonik yapıların herhangi bir keyfi konfigürasyonu tarafından üretilecek olan sintilasyon düzeyini hesaplamalarına olanak sağlar. Sintilasyon sürecinin kendisi bir dizi adım içerir ve bu da onu karmaşıklaştırır' demiştir. Roques-Carmes, ekibin geliştirdiği çerçevenin üç farklı fizik türünü birleştirdiğini söylemektedir. Deneylerde işlenmiş sintilatörden kaynaklanan emisyonda on kat artış saptamışlardır. Roques-Carmes ‘Bu optik foton açlığı çeken tıbbi görüntüleme uygulamalarında X ışınlarının optik ışığa dönüştürülmesini artırarak görüntü kalitesini iyileştirebilecek bir şey. Özellikle rutin taramalarda ve gençlerde radyasyon maruziyetinin azalmasını sağlayacaktır. Bunun nanofotonikte yeni bir araştırma alanı açacağına inanıyoruz' demiştir.
Soljacic, deneylerde emisyonda on kat bir iyileşme olduğu kanıtlansa da nano ölçekli desen tasarımının ince ayarı yapılarak 100 kata kadar iyileşme elde edebileceğini gösteriyoruz demiştir. MIT profesörü Marin Soljacic ‘Nanofotonik teknikler size ışığın davranışını uyarlama ve geliştirme konusunda büyük bir güç kazandırıyor. Fakat şimdiye kadar sintilasyonu modellemek çok zordu. Bu çalışma ilk kez bu sintilasyon alanını nanofotonik tekniklerin uygulanmasına açıyor' diye eklemiştir.
Araştırma ekibi nanofotonik ve sintilatör kombinasyonunun daha yüksek çözünürlük ve azaltılmış X ışını ile görüntülemeyi mümkün kılabileceğine inanıyor. Ekip bu düşüncenin pratik bir cihazda kanıtlanması gerektiğini söylerken 'Optik iletişimde ve diğer alanlarda fotonik kristaller üzerinde yıllarca süren araştırmalardan sonra, fotonik kristallerin sintilatörlere uygulanmasının zamanı çoktan gelmişti. Bunun pratik olarak önemi şimdiye kadar gözden kaçmıştır’ diye yorum yapıyor.
Referanslar
