磁共振成像（Magnetic resonance imaging，MRI）为诊断医学提供了精细的空间分辨率、光谱灵敏度和各种对比度机制。核成像采用γ射线摄像机，通过使用少量的放射性示踪剂来寻找体内特定靶标。

美国斯坦福大学的研究者成功地结合了两种方法（成像和波谱分析模式）的优势。如在MRI中，通过使用射频电磁辐射和磁场梯度的脉冲，空间信息被编码为微量的极化的放射性示踪剂的自旋取向。然而，这项新技术并不是检测弱的射频信号，而是通过检测γ射线获得成像信息。可以使用单个γ射线检测器来获取图像，无需γ射线摄像机。研究人员证明了其技术的可行性，通过从仅含有约4×1013个原子（约1毫居里）的亚稳态异构体131mXe的玻璃比色槽产生图像和光谱，所述亚稳态异构体131mXe使用自旋交换光学泵的激光技术进行极化。如果该比色槽已用水填充并使用常规MRI成像，则其将含有超过1024个水分子。该模式的高灵敏度扩展了磁共振的应用范围，并可以催生一类新的放射性示踪剂。

这项技术未来可能会被广泛应用于涉及生物和非生物系统的研究。在核物理学中，极化技术已经用于确定放射性核的基本性质，并且脉冲核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）技术可以扩展这项研究，以纳入新的可观测量和更短寿命的同位素。此外，NMR用于探测各种各样的物理系统，本研究工作使得在一些情况下使用NMR技术成为可能，对于正在进行的采用超极化核的常规磁共振的生物医学研究也有影响，但是从体外研究转移到体内研究仍然存在重大挑战。

除了极化核成像和波谱分析立即用于非生物应用之外，最终何种超极化MRI技术能够成为一类新的医学诊断方法仍需进一步探索。（作者：宫科学)

参考文献： Nature 2016;537:652-655