평면 샘플 자성 입자를 이미지화하는 스캐너는 자기 검출 기법 혼합 평탄한 주파수를 이용하여 개발되었다. 입자의 비선형 nonhysteretic 자화에서 자기 상호 변조 응답은 두 개의 주파수 대역 여기에 기록된다. 얇은 생물학적 시료의 2 차원 영상을 위해 사용될 수있다.
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이 논문에서
요약
초록
평면 샘플의 자기 입자 영상 (MPI)를 수행하기위한 자기 인식 (P-FMMD) 스캐너를 혼합 평면 주파수의 설정이 표시됩니다. 이 U 자형지지 레그 상에 장착 된 샘플의 양측에 두 개의 자기 계측 헤드로 구성된다. 샘플은 로컬 61 Hz에서 77 kHz에서 두 개의 다른 주파수 강한 성분으로 이루어진 자기 자극 필드 약한 필드에 노출된다. 초상 자성 입자의 자화 비선형 특성 변조 승적의 발생을 일으킨다. 자화 비선형 입자의 높고 낮은 주파수 자계 입사 선택된 합 주파수 성분을 복조 전자가 기록된다. 두 주파수의 믹싱 로컬 발생하기 때문에 종래의 MPI 스캐너와 대조적으로, P-FMMD 전체 샘플 강한 자기장의 적용을 필요로하지 않는다. 따라서, 상기 샘플의 측면 치수는 아르스캔 범위 및 지지체에 의해 제한. 그러나, 샘플 높이의 공간 해상도를 결정한다. 현재 설정에서이 2mm로 제한됩니다. 예로서, 우리는 실라 행렬 및 행렬 실란 50nm의 자철광 입자를 1 ㎛ 직경 마그 헤 마이트 입자 샘플로부터 취득한 개의 20mm × 25 mm, P FMMD 이미지를 제시한다. 결과는 신규 MPI 스캐너 얇은 생체 시료 분석 용 의료 진단을 위해 적용될 수 있음을 보여준다.
서론
자성 나노 입자 (MNP)는 선택적으로 염색질 변조 4와 mRNA의 단리 및 암 치료를위한 검색, 2, 3에 대한 목표 요소를 라벨링, 생체 분자의 조작 및 단 전지 (1)에 대해, 즉, 분자 생물학 및 의학에서의 광범위한 애플리케이션을 발견 . 5 인해 자신의 초상 자성 특성, 그들은 의료 영상에 특히 유용하다. 그들은 초전도 양자 간섭 장치 (SQUID) 검출기를 이용하여 자기 공명 영상 (MRI) 또는 감수성 이미징을위한 조영제 또는 트레이서로서, 예를 들면, 제공 할 수있다. 2, 6 초상 자성 나노 입자가 인체의 각 조직에 양호한 콘트라스트를 얻을 다이아 바디 또는 상자성이다. (7) 따라서, 입자는 편리 비교적 양호한 공간 분해능과 감도 인체 부품 의료 영상을 획득 할 수있다. (8)
Gleich 및 Weizenecker (9)에 의해 도입 십t "> 자분 영상 (MPI) 기술은 입자의 자화의 비선형 성을 이용한다. 없거나 약한 자장 바이어스에서, 주파수 f의 AC 여기에 MNP의 반응은 강한 때문에 입자가 자기 적으로 포화 크기 때문에 감수성. 특히, 입자의 비선형 자화 높....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
프로토콜
1. 디자인 평면 FMMD 측정 헤드
- 측정 헤드 용 코일 방식을 선택합니다. 샘플 개의 (+)의 코일들 사이의 중앙에 앉아 시퀀스 - (-, +, +) A의 샘플을 위, 아래 두 개의 픽업 코일로 이루어진도 1에 따른 구성을 선택한다. (-) 반 시계 방향의 기호는 시계 방향에 대한 즉, 권선의 방향 (+)를 나타낸다. 따라서, 상기 픽업 코일의 감도는 샘플 두께에 걸쳐 거의 균일하게된다.
- 픽업 코일에 직접 유도 된 신호는 전치 증폭기의 포화를 방지하고, 시료의 최대 감도를 달성하기 위하여 상쇄되도록 여진 코일을 배치했다. 이러한 기본적인 디자인 룰을 만족 다른 구성이 고안 될 수있다.
- 최대 샘플 두께를 지정합니다. 여기에, 2mm를 사용합니다.
- 최대 샘플 t 유사한 픽업 코일의 직경 및 길이를 선택hickness. 여기에 2 mm의 내경 1.7 mm의 권선의 높이 3.7 mm의 평균 직경을 산출하는 선택되었다. 코일 폭은 4mm이다.
- 모든 픽업 코일의 총 임피던스는 약 전치 증폭기의 입력 임피던스와 일치하는 선 직경 및 권취 코일의 권수를 선택. 이 조건은 검출 주파수에 제한을 부과한다. 1100 Ω의 최적 입력 임피던스를 갖는 연산 증폭....
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결과
도 5a는 샘플 평면의 좌표는 x 및 y 함수 같은 내부 이중 차동 검출 코일의 계산 된 감도 분포를 나타낸다. 이것은 네 개의 검출 코일에 의해 발생되는 중심면의 모든 점 (x, y)에 자기장의 중첩을 결정함으로써 역 방식으로 계산 하였다. 반대로, 이는 이들 각 점에서의 자기 모멘트 검출 코일의 감도를 결정한다. 계산은 무시할 높이 긴 코일로 코일에 근접하여 수행 하였다. 따라서,도 5a에 도시 된 감도 분포 주사 평면 감도 맵 소위 점 확산 함수 (PSF)를 나타낸다. 유사한 방식으로, (R도 5b는 축 방향의 함수로서 감도가 Z 좌표를 나타내고, 반경 R은 코디 2 ×
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토론
측정 기술은 초상 자성 입자의 자화 곡선의 비선형 성을 이용한다. 양면 측정 헤드 동시에 자기 포화 입자 고주파 (F 1) 프로브 필드 비선형 자기 응답을 측정하기 위해 구동하는 성분 (2 f) 상기 샘플, 낮은 주파수로 서로 다른 주파수의 두 개의 자기 자극 필드를 적용 . 특히, 입사 필드 모두 고조파, m · 1 N · 2 (F), 및 합 주파수 (F), m · F (1) + N · 2 (정수 번호 m, N으로) 생성되는 바. 이러한 변조 승적은 차동 픽업 감긴 코일에 의해 검출된다. 그들은 멀리 샘플에서 위치하기 때문에 참조 코일은이 신호를 선택하지 않습니다. 그들은 EXCI 직접 유도 고주파의 억제를 위해 봉사그렇지 전치 증폭기를 포화 테이션 .......
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공개 사항
저자는 공개할 것이 없습니다.
감사의 글
이 작품은 ICT의 R & MSIP / IITP, 한국 (: B0132-15-1001, 다음 이미징 시스템 개발 그랜트 없음)의 D 프로그램에 의해 지원되었다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 자성 입자 "SiMAG Silanol" | 케미셀 (http://www.chemicell.com) | 1101-5 | 자성 실리카 입자의 수성 분산액, Maghemite, dia. 1 &마이크로; m |
| 자성 나노 입자 "fluidMAG-Amine" | Chemicell (http://www.chemicell.com) | 4121-5 | 자성 나노 입자의 수성 분산액, 자철광, dia. 50 nm |
| 마이크로튜브 10 &마이크로; l | Hirschmann Laborgerä TE (http://www.hirschmann-laborgeraete.de/?sc_lang=en) | 볼륨 10 µ L, 외경 400 &마이크로; m, 길이 40 mm | |
| 니트로셀룰로오스 막 Biodyne B | Thermo Scientific (http://www.thermoscientific.com) | 77016 | Biodyne B 나일론 막, 0.45 &마이크로; 남, 8 cm x 12 cm |
| DDS 칩 AD9834 | 아날로그 디바이스 (http://www.analog.com) | AD9834 | 20 mW 전력, 2.3 V에서 5.5 V까지, 75 MHz Complete DDS |
| 연산 증폭기 AD829 | Analog Devices (http://www.analog.com) | AD829 | 고속, 저잡음 비디오 연산 증폭기 |
| 아날로그 멀티플라이어 MPY634 | Texas Instruments (http://www.ti.com) | MPY634 | 넓은 대역폭 정밀 아날로그 멀티플라이어 |
| 고속 버퍼 BUF634 | Texas Instruments (http://www.ti.com) | BUF634 | 250 mA 고속 버퍼 |
| 연산 증폭기 OPA627 | Texas Instruments (http://www.ti.com) | OPA627 | 정밀 고속 Difet(R) 연산 |
| 증폭기 TL072 | Texas Instruments (http://www.ti.com) | TL072 | 이중 저잡음 JFET 입력 범용 연산 증폭기 |
| 락인 증폭기 SR830 | Stanford Instruments (http://www.thinksrs.com) | SR830 | 100 kHz DSP 락인앰플리파이어 |
| XYZ 전동 스테이지 | Sciencetown, Incheon, Korea (http://mkmsll.en.ec21.com/) | ||
| 클린룸 와이퍼 | Seoul Semitech Co (http://www.seoulsemi.com) | CF-909 | 치수 2.0 mm × 18 밀리미터 |
참고문헌
- Tseng, P., Judy, J. W., Di Carlo, D. Magnetic nanoparticle-mediated massively parallel mechanical modulation of single-cell behavior. Nat meth. 9 (11), 1113-1119 (2012).
- Borgert, J., et al. Fundamentals and applications of magnetic particle i....
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재인쇄 및 허가
