lu.se

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA

Lunds universitet

Denna sida på svenska This page in English

MAX IV

Se levande vävnad med MAX IV

Max IV som anläggningen såg ut i början av maj.
Peter Cloethens från Schweiz, en av experterna på avbildning med synkrotronljus.
Världens äldsta fiskhjärna avbildad med denna teknik.
Till vänster en bild från den typ av utrustning man redan har på Lund University Biomedical Center (LBIC), d v s micro CT/PET/MRI. Till höger är en bild som illustrerar makromolekylär krystallografi (t ex proteinbestämning) som redan är ett stort område på Maxlab. Däremellan finns det ”visualiseringsgap” inom life science som kan fyllas av MedMAX, ”där man ska studera vävnader, organ och levande smådjur, t ex sjukdomars uppkomst och respons på behandling, samverkan mellan vävnad och implantat eller proteser”.

MAX IV BLIR ett nytt redskap för att se in i materien, även den levande!

Ett särskilt strålrör för biologiska och medicinska avbildningar, MedMax, föreslås för Max IV. Med synkrotronljus kan man avbilda vävnad med en slags superröntgen och se saker som är mycket svåra att se med konventionella metoder.

LTH-nytt var med vid en workshop på BMC där intresserade ”medicinmän” fick del av teknikens möjligheter. Crister Ceberg är professor i medicinsk strålningsfysik och deltar i grupperna som ska samla så många användare som möjligt från medicinska och naturvetenskapliga fakulteterna.

– Än så länge står forskarna inte på kö, konstaterar han. Det kan ta tid innan man ser potentialen.

Förutom medicin och biologi kan forskare i paleontologi, kulturarv eller andra områden vara intresserade av denna strålningslinje som föreslås för den andra fasen av beslut. I en första fas har sju andra strålningslinjer beslutats. I augusti ska medicinarnas och naturvetarnas förslag om MedMAX vara klart. Max IV och Vetenskapsrådet beslutar i höst vilka som får vara med.

– Andra användare finns förstås i hela Sverige. Det här är ju en nationell anläggning, påpekar han. Däremot byggs linjen inte för medicinsk behandling, avbildning blir den viktigaste uppgiften.
För att utforma planerna har danske forskaren Martin Bech anställts som expert av Medfak.

– Vi vill kunna göra in vivo imaging, alltså avbildningar i levande vävnad. Det är dock inte möjligt med de högsta upplösningarna då rörelseoskärpa uppstår, berättade han.

Hur stora saker som kan avbildas beror bland annat på längden på röret ut från lagringsringen. Med ett kort rör kan man studera millimeterstora objekt och med ett 100 meter långt kan proverna vara flera centimeter, man kan då också bestråla hela små försöksdjur.

– I MedMAX kommer man framför allt att avbilda uttagna prover i mm till cm-skalan. Genom att rotera dem och analysera bilderna matematiskt kan man skapa 3D-avbildning (tomografi).

Med monoenergetisk strålning kan man göra s k ”K-edge-imaging” och med hjälp av kontrastmedel bättre kunna kvantifiera resultaten jämfört med vanlig röntgen.

Med koherent strålning kan man göra s k ”faskontrastimaging” där man ser finare kontraster och tydligare gränsskikt och strukturer i mjukvävnad. Exempelvis kan man skilja på grå och vit hjärnvävnad. Detektorerna utvecklas också hela tiden.

Områden som i förslaget förs fram som särskilt intressanta för tekniken är bl a lungfunktion, tumöravbildning, ben, brosk och neurovetenskap.

– Det blir också möjligt att se förändringar över tid, att ”filma”. Vilda idéer som att avbilda ljudvågornas väg i innerörat har luftats. Ben och implantat kan studeras tillsammans, berättar Crister.

Ett antal liknande anläggningar, förutom MAX-lab i Lund,finns redan i världen. Ett av dem i Grenoble, ESRF, European Syncrotron Radiation Facility. Om möjligheterna berättade Franz Pfeiffer från Tekniska universitetet i München exempelvis att guld kan användas som kontrastmedel bl a för ökad kontrast. Han visade i bilder hur man kan skiva upp ett organ eller en kropp, visa hela organets yta eller det inre av det. Han visade mjukvävnad och skelett i samma bild och plaque i blodådror.

Peter Cloethens från ESRF berättade att hans källa just nu byggs om både för strålterapi och bildanalys. För bättre bilder kan strålen fokuseras. Biopsi av lårben kan studeras och då kan man även se vilka grundämnen man ser på bilden och t ex studera mineraliseringen i ett ben!

Pekka Sourtti från Helsingfors gav exempel på ”K-edge imaging”. Han hade studerat lungfunktionen hos kaniner och funnit att ett vanligt astmamedel kunde vara skadligt i de djupa alveolerna

– MedMax kan fylla ”visualiseringsgapet” mellan de tekniker som finns hos LBIC, Lund University BioImaging Center: microCT/PET/MRI och de proteinbestämningar som kan göras vid andra strålrör, hävdar Crister Ceberg.

TEXT OCH FOTO: MATS NYGREN

FAKTA / MAX IV

Max IV ska kosta tre miljarder och bekostas främst av Sverige med stöd av Finland och Estland. Wallenbergsstiftelsen och 12 svenska universitet finansierar bygget. Om tre år, på sommarsolståndet den 21 juni 2016, ska det bli invigning.

Jesper Andersen, science director för Max IV, kunde konstatera att bygget nu pågår för fullt på åkrarna norr om Lund och att det ska bli världens bästa anläggningav sitt slag. Strålningen tar sats under 150 meter och når efter snurr i en av två lagringsringar målstationen som kan ha max några cm:s bredd, energiområdet är 8–50 keV. Man kan se saker mellan 100 nm och 10 mikrometer. Totalt blir det plats för 30 strålningslinjer.

Se utställningen om ESS och MAX IV på Vattenhallen:
www.vattenhallen.lth.se/experiment/ess_maxiv