<\/p>\n
Les m\u00e9decins s’appuient sur des scanneurs de m\u00e9decine nucl\u00e9aire, comme les scanneurs de SPECT, pour regarder la pompe cardiaque, suivre le flux sanguin et d\u00e9tecter les maladies cach\u00e9es au fond du corps. Mais les scanners d’aujourd’hui d\u00e9pendent de d\u00e9tecteurs co\u00fbteux qui sont difficiles \u00e0 faire.<\/p>\n
Maintenant, les scientifiques dirig\u00e9s par la Northwestern University et l’Universit\u00e9 Soochow en Chine ont construit le premier d\u00e9tecteur bas\u00e9 sur la p\u00e9rovskite qui peut capturer des rayons gamma individuels pour l’imagerie SPECT avec une pr\u00e9cision record. Le nouvel outil pourrait rendre les types communs d’imagerie de m\u00e9decine nucl\u00e9aire plus net, plus rapide, moins cher et plus s\u00fbr.<\/p>\n
Pour les patients, cela pourrait signifier des temps de balayage plus courts, des r\u00e9sultats plus clairs et des doses de rayonnement plus faibles.<\/p>\n
L’\u00e9tude a \u00e9t\u00e9 publi\u00e9e le 30 ao\u00fbt dans la revue Communications de la nature<\/em>.<\/p>\n “Les p\u00e9rovskites sont une famille de cristaux les plus connus pour transformer le domaine de l’\u00e9nergie solaire”, a d\u00e9clar\u00e9 Mercouri Kanatzidis de Northwestern, l’auteur principal de l’\u00e9tude. “Maintenant, ils sont pr\u00eats \u00e0 faire de m\u00eame pour la m\u00e9decine nucl\u00e9aire. C’est la premi\u00e8re preuve claire que les d\u00e9tecteurs de p\u00e9rovskite peuvent produire le type d’images nettes et fiables dont les m\u00e9decins ont besoin pour fournir les meilleurs soins \u00e0 leurs patients.”<\/p>\n “Notre approche am\u00e9liore non seulement les performances des d\u00e9tecteurs, mais pourrait \u00e9galement r\u00e9duire les co\u00fbts”, a d\u00e9clar\u00e9 l’auteur de co-correspondant Yihui He, professeur \u00e0 l’Universit\u00e9 de Soochow. “Cela signifie que plus d’h\u00f4pitaux et de cliniques pourraient \u00e9ventuellement avoir acc\u00e8s aux meilleures technologies d’imagerie.”<\/p>\n Kanatzidis est un professeur de chimie de Charles E. et Emma H. \u200b\u200bMorrison au Weinberg College of Arts and Sciences de Northwestern et un scientifique principal au Laboratoire national d’Argonne. Yihui Il est un ancien boursier postdoctoral du laboratoire de Kanatzidis.<\/p>\n La m\u00e9decine nucl\u00e9aire, comme l’imagerie SPECT (Tomographie informatique \u00e0 \u00e9mission \u00e0 photon unique, fonctionne comme une cam\u00e9ra invisible. Les m\u00e9decins implantent un petit radiotrasseur de courte dur\u00e9e s\u00fbr dans une partie sp\u00e9cifique du corps d’un patient. Le traceur \u00e9met des rayons gamma, qui passent vers l’ext\u00e9rieur dans les tissus et finissent par frapper un d\u00e9tecteur \u00e0 l’ext\u00e9rieur du corps. Chaque rayon gamma est comme un pixel de lumi\u00e8re. Apr\u00e8s avoir collect\u00e9 des millions de ces pixels, les ordinateurs peuvent construire une image 3D d’organes de travail.<\/p>\n Les d\u00e9tecteurs d’aujourd’hui, qui sont fabriqu\u00e9s \u00e0 partir de Telluride de zinc de cadmium (CZT) ou d’iodure de sodium (NAI), ont plusieurs inconv\u00e9nients. Les d\u00e9tecteurs du CZT sont incroyablement chers, atteignant parfois la gamme de prix de centaines de milliers \u00e0 des millions de dollars pour une cam\u00e9ra enti\u00e8re. Parce que les cristaux CZT sont cassants et sujets \u00e0 la fissuration, ces d\u00e9tecteurs sont \u00e9galement difficiles \u00e0 fabriquer. Bien que moins chers que les d\u00e9tecteurs CZT, les d\u00e9tecteurs NAI sont volumineux et produisent des images plus floues – comme prendre une photo \u00e0 travers une fen\u00eatre brumeuse.<\/p>\n Pour surmonter ces probl\u00e8mes, les scientifiques se sont tourn\u00e9s vers des cristaux de p\u00e9rovskite, un mat\u00e9riau que Kanatzidis a \u00e9tudi\u00e9 depuis plus d’une d\u00e9cennie. En 2012, son groupe a construit les premi\u00e8res cellules solaires \u00e0 film solide fabriqu\u00e9es \u00e0 partir de p\u00e9rovskites. Puis, en 2013, Kanatzidis a d\u00e9couvert que les cristaux de p\u00e9rovskite unique \u00e9taient tr\u00e8s prometteurs pour d\u00e9tecter les rayons X et les rayons gamma. Cette perc\u00e9e, activ\u00e9e par la croissance de son groupe de monocristaux de haute qualit\u00e9, a d\u00e9clench\u00e9 une augmentation mondiale de la recherche et a effectivement lanc\u00e9 un nouveau champ dans des mat\u00e9riaux de d\u00e9tection de rayonnement dur.<\/p>\n “Ce travail montre \u00e0 quel point nous pouvons pousser les d\u00e9tecteurs de p\u00e9rovskite au-del\u00e0 du laboratoire”, a d\u00e9clar\u00e9 Kanatzidis. “Lorsque nous avons d\u00e9couvert en 2013 pour la premi\u00e8re fois que les seuls cristaux de p\u00e9rovskite pouvaient d\u00e9tecter les rayons X et les rayons gamma, nous ne pouvions qu’imaginer leur potentiel. Maintenant, nous montrons que les d\u00e9tecteurs bas\u00e9s sur la p\u00e9rovskite peuvent fournir la r\u00e9solution et la sensibilit\u00e9 n\u00e9cessaires pour exiger des applications comme l’imagerie de m\u00e9decine nucl\u00e9aire. Il est passionnant de voir cette technologie se rapprocher de l’impact r\u00e9el.”<\/p>\n S’appuyant sur cette fondation, Kanatzidis et il a men\u00e9 la croissance des cristaux, l’ing\u00e9nierie de surface et la conception d’appareils pour la nouvelle \u00e9tude. En augmentant et en fa\u00e7onnant soigneusement ces cristaux, les chercheurs ont cr\u00e9\u00e9 un capteur pix\u00e9l\u00e9 – tout comme les pixels d’une cam\u00e9ra pour smartphone – qui offre une clart\u00e9 et une stabilit\u00e9 record.<\/p>\n En direction de la conception et du d\u00e9veloppement du prototype de d\u00e9tecteur de rayons gamma, il a d\u00e9velopp\u00e9 l’architecture pix\u00e9lienne de l’appareil photo, optimis\u00e9 l’\u00e9lectronique de lecture multicanal et effectu\u00e9 les exp\u00e9riences d’imagerie haute r\u00e9solution qui ont valid\u00e9 les capacit\u00e9s de l’appareil. Lui, Kanatzidis et leur \u00e9quipe ont d\u00e9montr\u00e9 que les d\u00e9tecteurs bas\u00e9s sur la p\u00e9rovskite peuvent atteindre des r\u00e9solutions d’\u00e9nergie record et des performances d’imagerie \u00e0 photons uniques sans pr\u00e9c\u00e9dent, ouvrant la voie \u00e0 une int\u00e9gration pratique dans les syst\u00e8mes d’imagerie de m\u00e9decine nucl\u00e9aire de nouvelle g\u00e9n\u00e9ration.<\/p>\n “Concevoir cette cam\u00e9ra gamma et d\u00e9montrer ses performances a \u00e9t\u00e9 incroyablement enrichissante”, a-t-il d\u00e9clar\u00e9. “En combinant des cristaux de p\u00e9rovskite de haute qualit\u00e9 avec un d\u00e9tecteur pix\u00e9l\u00e9 soigneusement optimis\u00e9 et un syst\u00e8me de lecture multicanal, nous avons pu obtenir des capacit\u00e9s record de r\u00e9solution \u00e9nerg\u00e9tique et d’imagerie.<\/p>\n Dans les exp\u00e9riences, le d\u00e9tecteur a pu se diff\u00e9rencier entre les rayons gamma de diff\u00e9rentes \u00e9nergies avec la meilleure r\u00e9solution rapport\u00e9e jusqu’\u00e0 pr\u00e9sent. Il a \u00e9galement ressenti des signaux extr\u00eamement faibles d’un radiotrasseur m\u00e9dical (techn\u00e9tium-99m) couramment utilis\u00e9 dans la pratique clinique et des caract\u00e9ristiques incroyablement fines, produisant des images croquantes qui pourraient s\u00e9parer de minuscules sources radioactives espac\u00e9es \u00e0 quelques millim\u00e8tres de part. Le d\u00e9tecteur est \u00e9galement rest\u00e9 tr\u00e8s stable, collectant presque tout le signal du traceur sans perte ni distorsion. Parce que ces nouveaux d\u00e9tecteurs sont plus sensibles, les patients pourraient potentiellement n\u00e9cessiter des temps de balayage plus courts ou des doses plus petites de rayonnement.<\/p>\n Northwestern Spinout Company Actia Inc. commercialise cette technologie – en travaillant avec des partenaires dans le domaine des dispositifs m\u00e9dicaux pour le sortir du laboratoire et des h\u00f4pitaux. Parce qu’ils sont plus faciles \u00e0 cultiver et \u00e0 utiliser des composants plus simples, les p\u00e9rovskites offrent une alternative beaucoup moins co\u00fbteuse aux d\u00e9tecteurs CZT et NAI sans sacrifier la qualit\u00e9. Les d\u00e9tecteurs \u00e0 base de p\u00e9rovskite offrent \u00e9galement une voie r\u00e9aliste vers l’imagerie en utilisant une dose plus faible d’un radiotraceur que ce qui peut \u00eatre utilis\u00e9 avec un d\u00e9tecteur NAI mais \u00e0 un prix qui garantit un acc\u00e8s g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9 des patients.<\/p>\n “D\u00e9montrant que les p\u00e9rovskites peuvent fournir une imagerie \u00e0 rayons gamma \u00e0 photon unique est une \u00e9tape importante”, a-t-il d\u00e9clar\u00e9. “Il montre que ces mat\u00e9riaux sont pr\u00eats \u00e0 aller au-del\u00e0 du laboratoire et dans les technologies qui profitent directement \u00e0 la sant\u00e9 humaine. \u00c0 partir d’ici, nous voyons des opportunit\u00e9s d’affiner davantage les d\u00e9tecteurs, d’\u00e9voluer la production et d’explorer des orientations enti\u00e8rement nouvelles en imagerie m\u00e9dicale.”<\/p>\n “La m\u00e9decine nucl\u00e9aire de haute qualit\u00e9 ne devrait pas \u00eatre limit\u00e9e aux h\u00f4pitaux qui peuvent se permettre l’\u00e9quipement le plus cher”, a d\u00e9clar\u00e9 Kanatzidis. “Avec les p\u00e9rovskites, nous pouvons ouvrir la porte \u00e0 des analyses plus claires, plus rapides et plus s\u00fbres pour beaucoup plus de patients dans le monde. L’objectif ultime est de meilleurs scans, de meilleurs diagnostics et de meilleurs soins pour les patients.”<\/p>\n L’\u00e9tude, \u00abImagerie \u00e0 rayons \u03b3 \u00e0 photon unique avec une grande \u00e9nergie et une r\u00e9solution spatiale Perovskite Semiconductor for Nuclear Medicine\u00bb, a \u00e9t\u00e9 soutenue par la Defense Kenes Reduction Agency (num\u00e9ro de r\u00e9compense HDTRA12020002), le consortium pour l’interaction de la radiation ionisante avec la mati\u00e8re University Research Alliance, The National Key R&D Founds of China Founds of China Founds of China. U2267211) et la Jiangsu Natural Science Foundation (num\u00e9ro de r\u00e9compense BK20240822).<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Les m\u00e9decins s’appuient sur des scanneurs de m\u00e9decine nucl\u00e9aire, comme les scanneurs de SPECT, pour regarder la pompe cardiaque, suivre le flux sanguin et d\u00e9tecter les maladies cach\u00e9es au fond du corps. 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