Diamentowy pył jako kontrast w rezonansie magnetycznym

Pył diamentowy „świeci” tak jasno w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego, że mógłby być alternatywą dla gadolinu, którego związki są powszechnie wykorzystywane jako środek kontrastowy w przypadku badań medycznych – informuje pismo „Advanced Materials”.

Nowe zastosowanie diamentów

.Naukowcy z Instytutu Inteligentnych Systemów Maxa Plancka w Stuttgarcie dokonali nieoczekiwanego odkrycia: cząstki diamentu o średnicy rzędu nanometrów dawały w przypadku obrazowania rezonansem magnetycznym (MRI) obraz znacznie jaśniejszy niż gadolin, metal ciężki podawany od 30 lat pacjentom jako środek zwiększający kontrast.

Doktor Jelena Lazovic Zinnanti pracowała nad eksperymentem wykorzystującym cząstki diamentu wielkości nanometrów do zupełnie innego celu. Umieściła cząsteczki diamentu o wielkości od 3 do 5 nanometrów w maleńkich kapsułkach do podawania leku wykonanych z żelatyny. Chciała, aby te kapsułki pękały pod wpływem ciepła. Zakładała, że może w tym pomóc pył diamentowy ze względu na swoją dużą pojemność cieplną.

„Zamierzałam użyć pyłu jedynie do podgrzania kapsułek z lekiem – wspominała dr Lazovic Zinnanti. – Użyłam gadolinu do śledzenia położenia cząstek pyłu. Zamierzałam dowiedzieć się, czy kapsułki z diamentami w środku będą się lepiej nagrzewać. Podczas wykonywania wstępnych badań poczułam się sfrustrowana, bo gadolin wyciekał z żelatyny – tak jak wycieka z krwiobiegu do tkanek pacjenta. Zdecydowałam się odrzucić gadolin. Kiedy kilka dni później zrobiłam zdjęcia MRI – ku mojemu zaskoczeniu kapsułki były nadal jasne. Wydaje się, że pył diamentowy ma lepsze właściwości wzmacniające sygnał niż gadolin. Nie spodziewałam się tego.”

Pył z diamentów może zmodernizować technologie rezonansu

.Kolejnym krokiem było wstrzyknięcie diamentowego pyłu żywym kurzym embrionom. Podczas gdy gadolin rozprzestrzenia się wszędzie, nanocząsteczki diamentu pozostają w naczyniach krwionośnych, nie wyciekają, a później jasno świecą w obrazie MRI, podobnie jak w kapsułkach żelatynowych.

O ile inni naukowcy już wcześniej publikowali artykuły pokazujące, w jaki sposób wykorzystują cząsteczki diamentu związane z gadolinem do obrazowania metodą rezonansu magnetycznego, nikt nigdy nie wykazał, że sam pył diamentowy może być środkiem kontrastowym. Naukowcy nie wiedzą na razie, dlaczego właściwie sproszkowany czysty węgiel, jakim jest pył diamentowy, miałby mieć takie właściwości. Być może jakieś defekty sieci krystalicznej diamentu nadają mu właściwości paramagnetyczne.

Badania MRI z kontrastem gadolinowym wykonywane są w celu wykrywania nowotworów, stanów zapalnych i nieprawidłowości naczyniowych. Gadolin zwiększa jasność obrazu dotkniętych obszarów. Problem w tym, że wstrzyknięty do krwiobiegu pacjenta gadolin przedostaje się nie tylko do tkanki nowotworowej czy zmienionej zapalnie, ale także do otaczających ją zdrowych tkanek. Zatrzymuje się w mózgu i nerkach i utrzymuje się przez miesiące lub lata po ostatnim podaniu. Długoterminowe skutki takiego zalegania kontrastu w organizmie nie są jeszcze znane. Być może pył diamentowy dawałby lepszy obraz MRI przy mniejszych potencjalnych skutkach ubocznych. Na razie nie wiadomo jednak, czy może on mieć działanie toksyczne.

Rozmowa o najnowszych technologiach

.Na temat zagrożeń i obietnic związanych z technologicznym rozwojem rozmawiali na łamach Wszystko co Najważniejsze Elon MUSK, przedsiębiorca, założyciel lub współzałożyciel przedsiębiorstw PayPal, SpaceX, Tesla, Neuralink i Boring Company oraz Rishi SUNAK, brytyjski polityk, od 2022 premier Wielkiej Brytanii i lider Partii Konserwatywnej.

Rishi SUNAK: Bill Gates powiedział, że w naszych czasach nie ma nikogo, kto zrobiłby więcej, aby przesunąć granice innowacji naukowych, niż Elon Musk. To z pewnością miłe, kiedy ktoś mówi o Tobie w taki sposób – tym bardziej, gdy ta pochwała pochodzi od Billa Gatesa – ale co zaskakujące, jeśli chodzi o sztuczną inteligencję, to przez prawie dekadę robiłeś coś zupełnie przeciwnego. Twierdziłeś, że powinniśmy spokojnie pomyśleć o tym, co robimy i co forsujemy, aby AI była na pewno bezpieczna. Być może nie powinniśmy naciskać tak na jej szybki rozwój? Co spowodowało, że myślisz o tym problemie w taki sposób? Dlaczego powinniśmy się martwić rozwojem sztucznej inteligencji?

Elon MUSK: Tak, przez jakiś czas byłem w pewnym sensie kasandrą sztucznej inteligencji. Kiedy mówiłem ludziom, że powinniśmy naprawdę zacząć martwić się sztuczną inteligencją, odpowiadali: „O czym ty mówisz?”. Nigdy tak naprawdę nie miałem żadnego doświadczenia ze sztuczną inteligencją, ale ponieważ zajmowałem się technologią przez długi czas, mogłem to przewidzieć. Sądzę, że w roku 2023 nastąpiło wiele przełomów. Obecnie dowolna osoba może stworzyć fałszywe wideo przedstawiające kogokolwiek. Każdy może nagrać filmik przedstawiający Rishiego Sunaka lub mnie mówiących w czasie rzeczywistym cokolwiek. Takie fałszywe nagrania to deepfaki, które mogą być niesamowicie dobre. Czasami są bardziej przekonujące niż prawdziwe osoby.

Potem były takie dość niezwykłe rzeczy, jak ChatGPT. Najpierw pojawił się GPT1, potem GPT2, GPT3, GPT4. Obserwowałem rozwój tej technologii i było mi łatwo przewidzieć, dokąd ona zmierza. Kiedy ekstrapolujesz punkty z krzywej i jednocześnie zakładasz, że trend będzie kontynuowany, to jasne się staje, że w końcu będziemy mieli tak rozwiniętą sztuczną inteligencję, że znacznie przewyższy ona inteligencję ludzką. Cieszę się, że obecnie ludzie poważnie podchodzą do kwestii bezpieczeństwa i chciałbym podziękować za zorganizowanie tej konferencji na temat bezpieczeństwa AI. Myślę, że w przyszłości będzie to uważane za bardzo ważne wydarzenie. Istnieje potencjał, aby sztuczna inteligencja miała pozytywny wpływ na ludzkość, przyczyniając się do nadejścia czasów, w których nie będzie niedoboru towarów i usług. Niemniej nie możemy zapomnieć o  „problemie dżina”. Jeśli masz dżina, który może spełnić wszystkie życzenia, historie te mogą nie skończyć się dobrze – uważaj, czego sobie życzysz.

Rishi Sunak: Jedną z rzeczy, które osiągnęliśmy podczas szczytu na temat przyszłości AI, spotkań między firmami a liderami, było porozumienie, że idealnie byłoby, gdyby rządy przeprowadzały testy bezpieczeństwa modeli sztucznej inteligencji przed ich wprowadzeniem na rynek. Jest to coś, nad czym naprawdę ciężko pracowaliśmy. Jak wiesz, moim zadaniem w rządzie w kontekście AI jest analiza potencjalnego ryzyka i ochrona kraju. Uporamy się z tym, gdy rozwiniemy potrzebne zdolności w naszym instytucie bezpieczeństwa, a następnie upewnimy się, że możemy przetestować modele, zanim zostaną wydane. Ty także mówiłeś o potencjalnym ryzyku. Co rządy powinny robić, aby ograniczać to ryzyko?

Elon Musk: W warunkach zagrożonego bezpieczeństwa publicznego rząd odgrywa ważną rolę. W przypadku zdecydowanej większości oprogramowania bezpieczeństwo publiczne nie jest zagrożone. To znaczy, jeśli dana aplikacja ulegnie awarii na telefonie lub na laptopie, to nie jest to wielka katastrofa. Jednak kiedy mówimy o superinteligencji cyfrowej, która moim zdaniem rzeczywiście stwarza ryzyko dla społeczeństwa, to rząd ma do odegrania ważną rolę w zabezpieczaniu interesów publicznych. Dotyczy to oczywiście wielu dziedzin: lotnictwa, transportu itp. Mam do czynienia z organami regulacyjnymi na całym świecie i właściwie zgadzam się ze zdecydowaną większością przepisów – z kilkoma małymi wyjątkami.

Niektórzy z Doliny Krzemowej nigdy nie mieli do czynienia z organami regulacyjnymi i wyrażają pewne obawy, że regulacje po prostu ograniczają innowacje. Jest to w jakimś stopniu prawda, ale myślę, że na boisku potrzebny jest sędzia. W grach sportowych, w których uczestniczy sędzia, nikt nie sugeruje, aby gra odbywała się bez niego. Myślę, że właściwym podejściem jest to, aby rząd pełnił rolę sędziego, który upewnia się, że zawodnik postępuje fair. Rząd powinien czuwać nad tym, czy pracując nad rozwojem sztucznej inteligencji, troszczymy się o bezpieczeństwo publiczne. Czasami jesteśmy zbyt optymistyczni, jeśli chodzi o rozwój technologii. Myślę, że sztuczna inteligencja stanie się dobrem, które będzie można we właściwy sposób wykorzystać, ale prawdopodobieństwo, że przyniesie ona jakieś szkody, nie jest zerowe – musimy złagodzić jej negatywny potencjał.

Rishi Sunak: Czy uważasz, że rządy nadążą za rozwojem AI? Czy zdołają wprowadzać regulacje wystarczająco szybko, biorąc pod uwagę to, jak szybko rozwija się ta technologia?

Elon Musk: Tempo rozwoju sztucznej inteligencji jest zdecydowanie szybsze niż tempo rozwoju jakiejkolwiek innej technologii w historii. Jej możliwości rosną co najmniej pięciokrotnie, a może dziesięciokrotnie rocznie. Władze nie nadążają za takim błyskawicznym tempem. Myślę jednak, że nawet jeśli nie zostaną ustanowione odpowiednie przepisy lub jeśli nie będzie możliwości ich egzekwowania, to samo przedstawienie opinii publicznej obaw dotyczących danego zjawiska przyniesie pewne efekty.

Obecnie są dwa wiodące ośrodki rozwoju sztucznej inteligencji na świecie. Pierwszym z nich jest San Francisco, a drugim Londyn. Oczywiście jest wiele innych ważnych miejsc, w których rozwijana jest AI, ale to są dwa wiodące obszary. Jeśli Stany Zjednoczone, Wielka Brytania i Chiny dojdą do porozumienia w sprawie bezpieczeństwa w zakresie sztucznej inteligencji, to będzie mniej obaw.