Yeni kristal kamera, tıpta devrim yaratacak

Nükleer tıpta kullanılan SPECT taramaları, kalbin pompalama işlevini, kan akışını ve derin dokulardaki hastalıkları izlemeye yarıyor. Ancak günümüzde kullanılan dedektörler hem pahalı hem de üretimi zor.

Bilim insanları, Northwestern Üniversitesi ve Çin’deki Soochow Üniversitesi iş birliğiyle, bu sorunlara çözüm olabilecek çığır açıcı bir buluşa imza attı. Araştırmacılar, gama ışınlarını bireysel olarak yakalayabilen ilk perovskit tabanlı dedektörü üreterek rekor seviyede hassasiyet elde etti. Çalışma, 30 Ağustos’ta Nature Communications dergisinde yayımlandı.

PEROVSKİTLERİN YENİ KULLANIM ALANI

Güneş enerjisi teknolojilerinde devrim yaratan perovskit kristalleri, şimdi de nükleer tıp alanına taşınıyor. Northwestern’den kimya profesörü ve Argonne Ulusal Laboratuvarı kıdemli bilim insanı Mercouri Kanatzidis, “Bu çalışma perovskit dedektörlerin, doktorların ihtiyaç duyduğu keskin ve güvenilir görüntüleri sağlayabileceğinin ilk açık kanıtı” dedi.

MEVCUT TEKNOLOJİNİN SINIRLARI

Bugün yaygın olarak kullanılan CZT dedektörleri son derece pahalı ve kırılgan yapıları nedeniyle üretimi zor. Daha ucuz olan NaI dedektörleri ise büyük boyutlu ve düşük çözünürlüklü görüntüler veriyor. Bu durum, yüksek kaliteli görüntülemeyi sadece sınırlı sayıdaki hastaneye erişilebilir kılıyor.

YENİ TEKNOLOJİNİN AVANTAJLARI
Kanatzidis ve ekibi, perovskit kristallerin özel üretim teknikleriyle pikselli bir sensör geliştirdi. Bu sensör, tıpkı akıllı telefon kameralarındaki pikseller gibi, görüntü kalitesini artırıyor. Ekip, tıbbi görüntülemede yaygın kullanılan teknesyum-99m adlı radyofarmasötiğin son derece zayıf sinyallerini bile başarıyla yakalayarak, birkaç milimetrelik ayrıntıları net biçimde görüntülemeyi başardı.

Araştırmanın ortak yazarı ve cihazın prototip tasarımını geliştiren Soochow Üniversitesi’nden Prof. Yihui He, “Yüksek kaliteli perovskit kristalleri, optimize edilmiş pikselli dedektör ve çok kanallı okuma sistemi sayesinde rekor düzeyde enerji çözünürlüğü elde ettik” dedi.

HASTALAR İÇİN NE ANLAMA GELİYOR?

Yeni dedektörlerin daha hassas olması sayesinde hastaların daha kısa sürede, daha düşük dozda radyasyonla taranması mümkün olabilecek. Bu da hem hasta güvenliğini artıracak hem de teşhis doğruluğunu yükseltecek.

Teknolojinin ticarileştirilmesi için Northwestern spin-off şirketi Actinia Inc. çalışmalarını sürdürüyor. Daha kolay üretilebilen ve düşük maliyetli perovskit dedektörler, yüksek kaliteyi daha fazla hastanenin erişimine sunmayı hedefliyor.

Kanatzidis, “Yüksek kaliteli nükleer tıp sadece en pahalı ekipmanlara sahip hastanelerle sınırlı olmamalı. Perovskitler sayesinde dünyanın dört bir yanındaki hastalara daha net, daha hızlı ve daha güvenli taramalar sunabiliriz” diye konuştu.