НОВОСТИ

Микроволновый облучатель 197 ГГц для получения 13С пирувата методом гиперполяризации ядерных спинов (DNP) для международного онкологического центра 

Явление динамической ядерной поляризации (ДЯП) или Dynamic Nuclear Polarization (DNP)  используется в медицине для повышения чувствительности МРТ-диагностики на многие порядки величин.

В специальной установке, называемой гиперполяризатором, при температуре около 1° Кельвина, сильном магнитном поле и облучении СВЧ-волнами происходит гиперполяризация ядер углерода 13C путем резонансного поглощения СВЧ-энергии с частотой 197 ГГц* "на свободных электронах в радикалах" и передачи электронной поляризации ядрам 13C, которые затем добавляют в смесь контрастного агента и вводятся пациенту перед диагностикой на аппарате МРТ.
(* частота резонанса 197 ГГц является частным случаем резонанса и подбирается под каждую установку гиперполяризации индивидуально).

Облучатель углерода 13С для гиперполяризации при использовании контрастной МРТ-диагностики в медицине

Субстрат гиперполярированного 13C -пирувата является наиболее широко используемым веществом для внутривенной инъекции перед проведением высококонтрастной МРТ-диагностики. Это позволяет визуализировать раковые опухоли путем молекулярного обмена с лактатом, который значительно повышен в раковых опухолях по сравнению с нормальными тканями. Такая же технология используется для визуализации патологий органов сердечно-сосудистой системы.

Чтобы достичь эффекта динамической ядерной поляризации, требуется облучение пирувата на СВЧ частоте, которая подбирается под конкретную величину магнитного поля установки. Например, для магнитного поля напряженностью 7Т требуется облучение на частоте 197 ГГц, а если магнитное поле 10.1Т, — то на частоте 282 ГГц. Чем сильнее магнитное поле и выше частота облучения, тем активнее происходит процесс гиперполяризации вещества.

Микроволновые облучатели (СВЧ-источники), выпускаемые компанией ДОК, имеют фундаментальные преимущества перед конкурентами для применения DNP-эффекта в медицине, поскольку эти микроволновые источники не подвержены воздействию сильного магнитного поля установок гиперполяризации, а также имеют возможность очень точно изменять частоту и выходную мощность без увеличения уровня шумов.

Максимально эффективная частота поляризации 13C заранее неизвестна, так как она зависит от молекулы 13C, радикала и напряженности магнитного поля. Облучатель ДОК построен на основе лавинно-пролетного диода, имеет выходную мощность 60 мВт с шагом мощности 1 мВт. Этот микроволновый источник благодаря цифровому управлению обеспечивает настройку выходной частоты в диапазоне спектра от 196 до 198 ГГц с точностью до 4 десятичных знаков, что привело к успешным экспериментам, проведенным в онкоцентре.   

 Ключевые особенности источника мм-волн 197 ГГц:

  • Высокий уровень мощности для частот около 200 ГГц;
  • Возможность плавной настройки частоты в диапазоне рабочих частот;
  • Микроволновый источник не подвержен воздействию сильного магнитного поля;
  • Имеется встроенный частотомер для стабилизации рабочей частоты, что важно при длительных экспериментальных условиях. Частота облучения не должна выходить из резонанса на протяжении рабочего дня;
  • Регулируемый уровень выходной мощности с низким уровнем шума;
  • Возможность частотной модуляции сигнала (важная особенность);
  • Дистанционное цифровое управление осциллографом.

Диапазон выходных частот 

196.0…198.0 Ггц

Выходная мощность   

60 мВт

Шаг частоты 

500 КГц

Шаг мощности 

1МВт

Ширина спектра при -20dBc 

< 500 КГц

Стабильность частоты  

< 1 МГц при +10…+40°C  

Время изменения частоты 

1 сек (max)

Точность выставления частоты 

+/- 0.5 МГц

Макс. Затухание (min)

40 dB

Входной сигнал FM

0…+10В, 5 КГц max

Чувствительность FM

13 МГц/В

Входной сигнал AM

0…+10В, 5 КГц max

Выходной фланец и волновод

WR-4.3/UG-387/U-M

Протокол управления

Ethernet / SNMP v1

Компания ДОК может поставить микроволновые источники под любые гиперполяризаторы углерода 13C, в диапазоне частот 90-300 ГГц.

Для заказа обращайтесь через страницу контактов.