Probleme beim Durchgang des elektrischen Stroms durch das Herz verursachen viele Probleme im Körper und können dazu führen
Genaueste Messmethodenelektrische Ströme im Herzen erfordern einen invasiven Eingriff und eine Strahlenbelastung. Die Magnetokardiographie (MCG) ist ein vielversprechender alternativer Ansatz. Bei dieser Technik messen Wissenschaftler schwache Magnetfelder in der Nähe des Herzens. Das Verfahren kann berührungslos durchgeführt werden, erfordert jedoch sensible Sensoren.
Forscher der Tokyo TechInstitute haben einen neuen Aufbau für hochauflösendes MCG entwickelt. Für die Messung nutzten sie einen Quantensensor, der auf stickstoffsubstituierten Leerstellen in Diamant basiert. Dies ist einer der möglichen Defekte, die entstehen, wenn eines der Kohlenstoffatome durch Stickstoff ersetzt wird.
Installationsdiagramm. Bild: Keigo Arai et al., Kommunikationsphysik
Solche Stellenangebote gelten als besondersmagnetische "Zentren", die für sehr schwache Magnetfelder empfindlich sind, sagen die Autoren. Um das Gerät zu "lesen", verwenden Wissenschaftler Fluoreszenz. Ein Quantensensor absorbiert leicht Licht bei bestimmten Frequenzen und gibt es dann bei anderen Frequenzen wieder ab. In diesem Fall hängt die Intensität des von Stickstoffleerstellen kommenden Lichts von der Stärke und Richtung des externen Magnetfelds ab.
In ihrem Aufbau nutzten die WissenschaftlerEin 532-nm-Laser (grün) zum Antreiben des Diamantsensors und eine Fotodiode zum Einfangen der reemittierten Photonen. Tests haben gezeigt, dass das MCG-Instrument eine beispiellose Auflösung von 5,1 mm bietet. Mit seiner Hilfe konnten Wissenschaftler detaillierte zweidimensionale Karten von Herzströmen in Laborratten erstellen.
Wissenschaftler hoffen, dass das neue Gerät dazu beitragen wird, verschiedene Herzkrankheiten und andere Gesundheitsprobleme früher zu diagnostizieren, besser zu verstehen und zu behandeln.
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