Magnetisk nanopartikeldynamik undersökt via röntgenfotonkorrelationsspektroskopi
| Diarienummer | |
| Koordinator | RISE Research Institutes of Sweden AB - Biovetenskap och hälsa |
| Bidrag från Vinnova | 499 000 kronor |
| Projektets löptid | november 2021 - september 2023 |
| Status | Avslutat |
| Utlysning | Forskningsinfrastrukturer - nyttiggörande och samverkan |
| Ansökningsomgång | Industriellt nyttiggörande av neutron- och synkrotronljusbaserade tekniker vid storskalig forskningsinfrastruktur |
| Slutrapport | 2021-03826_NanoEcho.pdf(pdf, 200 kB) (In English) |
Viktiga resultat som projektet gav
NanoEcho, en pionjär inom cancerdiagnostik, använder MNPs för magnetomotiv ultraljudsbildning. Detta projekt syftade till att bättre förstå MNPs respons på NanoEchos probmagnetfält med hjälp av operando-läge. Dessa resultat kan definitivt förbättra den magnetomotiva tekniken eftersom in-operando-analysen ger insikter i processparametrar som kan förbättra bildkontrasten, öka diagnostikverktygets effektivitet och hälsoresultat. Dessa experiment utfördes vid ESRF - Grenoble med hjälp av XPCS.
Långsiktiga effekter som förväntas
Projektet syftade till att utföra XPCS-mätningar av hur magnetiska nanopartiklar (MNP) beter sig i ett vävnadsliknande testobjekt (polyvinylalkohol-gelmatris) under påverkan av Nanoecho´s prototypsond. Experimentet var framgångsrikt, med autokorrelationsfunktioner som matchade det förväntade periodiska beteendet baserat på påverkan av prototypsonden. Extraherade parametrar som relaxationsfrekvens gav ledtrådar om nanopartiklarnas rörelse och kastade ljus på anisotropa effekter och variationer av relaxationshastighet som funktion av processparametrar.
Upplägg och genomförande
Strållinjegeometrin anpassades för prototypsonden och använde 3D-utskrivna provhållare. Varje prov placerades i en 40 µm fokuserad röntgenstråle och det resulterande speckelmönstret samlades in med 10 ms intervaller. Strålskador krävde frekvent förnyelse av provet. Serier av sådana mönster samlades in för olika prover (MNP-typer och koncentrationer) och parametrar (probens magnetfältsintensitet och frekvens). För varje tidsserie korrelerades speckelmönster för att erhålla den tidsgenomsnittliga temporala autokorrelationsfunktionen för den spridda intensiteten.