СВЧ микроволновый облучатель 197 ГГц для для получения ¹³С-пирувата методом гиперполяризации

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

Явление динамическrjnjhой 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).

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 7 Т требуется облучение на частоте 197 ГГц, а если магнитное поле 10,1 Т, 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	1 мВт
Ширина спектра при -20dBc	< 500 кГц
Стабильность частоты	< 1 МГц при +10…+40 °C
Время изменения частоты	1 с (max)
Точность выставления частоты	+/- 0,5 МГц
Макс. Затухание (min)	40 dB
Входной сигнал FM	0…+10 В, 5 кГц max
Чувствительность FM	13 МГц/В
Входной сигнал AM	0…+10 В, 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.