Kernspintomographie durch para-Wasserstoff verbessert

Der Forscher Gerd Buntkowsky vom Institut für Physikalische Chemie der Universität Jena hat jetzt einen neuen Mechanismus zur Herstellung von para-Wasserstoff untersucht. Durch para-Wasserstoff besteht die Möglichkeit das Signal der Magnet-Resonanz-Spektroskopie bis zu 10.000-fach zu verstärken. Dies stellt eine Verbesserung in der Kernspintomographie dar und ermöglicht neue medizinische Anwendungen wie beispielsweise in der Untersuchung von Adern. Die Ergebnisse sind in der jüngsten Ausgabe der Fachzeitschrift „Physical Chemistry-Chemical Physics“ veröffentlicht.

Buntkowsky untersuchte die Umwandlung von speziellen Formen des molekularen Wasserstoffes. Molekularer Wasserstoff existiert in zwei verschiedenen Formen, para- und ortho-Wasserstoff, der sich in den physikalischen Eigenschaften unterscheidet. Durch diesen Unterschied ist es Wissenschaftlern möglich, bestimmte chemische Reaktionen zu verfolgen. Bisher war bekannt, dass die Umwandlung durch eine paramagnetische Substanz erfolgt. Jetzt stellte Buntkowsky fest, dass der Umwandlungsmechanismus auch das Ergebnis der Wechselwirkung eines Wasserstoff-Moleküls mit einer diamagnetischen Substanz sein kann. Dadurch wird das Signal der Magnet-Resonanz-Spektroskopie verstärkt.

Die Untersuchungen bilden die physikalische Basis für Anwendungen in der Kernspintomographie die in Zusammenarbeit mit Johannes Bernarding und Ute Bommerich vom Universitätsklinikum Magdeburg geplant sind. Durch die Signalverstärkung wird beispielsweise die medizinische Untersuchung von Adern ermöglicht. „Der Einsatz als Kontrastmittel während einer Untersuchung im Kernspintomographen verdeutlicht, wie Medikamente im Körper verteilt sind“, erklärt Buntkowsky, Professor am Institut für Physikalische Chemie der Universität Jena, im Gespräch mit pressetext. Zukünftig sollen dadurch bestimmte chemische Reaktionen in den Zellen näher erforscht werden, so Buntkowsky abschließend.