NMR Spektroskopi ve düşük manyetik alanlı MRG prototip teknolojilerinin geliştirilmesi


Doğanay Ö., Umut E. (Araştırmacı), Öztürk Y.

  • Proje Türü: TÜSEB Projesi
  • Proje Grubu: Temel Bilimler
  • Başlangıç Tarihi: Ocak 2023
  • Bitiş Tarihi: Ocak 2025

Özet

NMR ve düşük-alanlı MRI sistemlerinin temel bileşenleri Helmholtz, Gradyan ve RF bobinleri, yükselticiler ve veri örnekleme yazılımlarıdır. Alanla ilgili giderek artan teknoloji ihtiyacını karşılayacak ve ilgili teknolojileri geliştirecek bilim insanlarına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu anlamda projenin teknoloji gelişimi ve ticarileşme imkanları açısından zengin bir kariyer potansiyeli sağlaması beklenmektedir. FDA (Food and Drug Administration, the draft guidance Clinical Trial Imaging Endpoint Process Standards in August 2011) raporlarına göre, gelecekte kullanıma sunulacak ilaç ve tedavi tekniklerinde, medikal görüntüleme, ruhsatlama mevzuatında bulundurulması gereken belgeler arasında yer almaktadır. Bu görüntüleme tekniklerinin ilaç gelişimi prosedürlerine adapte edilmesi şu ana kadar yılda 773.2 milyar dolar gibi bir bütçeye gerek duymuştur. Bu bütçenin gelecekte ihtiyaca göre 1069.7 milyar dolara çıkması beklenmektedir. Bu projede geliştirilmesi planlanan teknolojilerin NMR ve MRI da kullanılan donanım ve yazılımların altyapısını oluşturmaktadır ve gelecek yıllarda oluşacak endüstriyel ihtiyaca cevap vermesi beklenmektedir. Proje süresince geliştirilecek olan donanım ve yazılımlar NMR ve MR cihazlarında kullanılan teknolojilerinin temelini oluşturmaktadır. Proje sonuçlandığında geliştirilen teknolojilerle NMR ve düşük-alanlı portatif MRI cihazlarının yapımı mümkün hale gelecektir. Ek olarak biomarker ve ilaç geliştirilmesine kadar birçok alanda yeni tedavi geliştirilmesi ve ilaç etkinlik ölçümlerine kadar geniş bir alanda test ve fonksiyonel veri analizi olanaklarını sunacaktır. Kendi laboratuvarlarımızda geliştirdiğimiz teknolojilerle NMR-proton ve hiperpolarize Xenon-129 sinyallerinin veri örneklemesi yapılabilecektir. NMR-proton ve hiperpolarize Xenon-129 sinyallerinin örneklemesine imkân sağlayacak veri örnekleme sistemi üretimi amaçlanmaktadır. Daha spesifik olarak gradyan, RF ve statik manyetik alan bobinleri ve onlara eşlik edecek yükselticilerin tasarlanması ve basit bir NMR sistemi ile bu geliştirilen teknolojini test edilmesi hedeflenmektedir. Kullanılacak RF ve gradyan bobinleri ve elektronik kontrol sistemleri kendi imkanlarımızla geliştirilecektir. Kendi laboratuvarımızda geliştirilen sinyal işleme algoritmalarımız ile fantom spektrum analizleri yapılacaktır. Başarılı olması durumdan RF bobin, Gradyan bobin, yükseltici ve filtre sitemlerinden, veri örnekleme yazılım ve görüntü inşa algoritmalarına kadar birçok yazılım ve donanımı kendi imkanlarımızla geliştirilmiş olacaktır. Bu çalışmalardan elde ettiğimiz deneyim ile ilerde basit bir hayvan görüntüleme sisteminin geliştirilmesine imkân sağlayacaktır. Gelecekte bu teknoloji, akciğer hastalıklarının erken görüntülenmesi ve tedavi tekniklerinin geliştirilmesine katkı sağlayacaktır.