Δημιούργησε έναν κβαντικό αισθητήρα με ευαισθησία ρεκόρ για τη διάγνωση της καρδιάς

Προβλήματα με τη διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος από την καρδιά προκαλούν πολλά προβλήματα στον οργανισμό και μπορεί

οδηγήσει στο θάνατο. Οι επιστήμονες ανέπτυξαν έναν νέο αισθητήρα για μια εξαιρετικά ευαίσθητη συσκευή που μετρά μη επεμβατικά ακόμη και τα πιο αδύναμα ρεύματα.

Οι πιο ακριβείς μέθοδοι μέτρησηςΤα ηλεκτρικά ρεύματα στην καρδιά απαιτούν επεμβατική παρέμβαση και έκθεση σε ακτινοβολία. Η μαγνητοκαρδιογραφία (MCG) είναι μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική προσέγγιση. Σε αυτή την τεχνική, οι επιστήμονες μετρούν ασθενή μαγνητικά πεδία κοντά στην καρδιά. Η διαδικασία μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς επαφή, αλλά αυτό απαιτεί ευαίσθητους αισθητήρες.

Ερευνητές στο Tokyo TechΤο Ινστιτούτο έχει αναπτύξει μια νέα ρύθμιση για MCG υψηλής ανάλυσης. Για τη μέτρηση, χρησιμοποίησαν έναν κβαντικό αισθητήρα που βασίζεται σε κενές θέσεις υποκατεστημένες με άζωτο στο διαμάντι. Αυτό είναι ένα από τα πιθανά ελαττώματα που σχηματίζεται όταν ένα από τα άτομα άνθρακα αντικαθίσταται από άζωτο.

Διάγραμμα εγκατάστασης. Εικόνα: Keigo Arai et al., Communications Physics

Τέτοιες κενές θέσεις λειτουργούν ως ειδικέςμαγνητικά «κέντρα» που είναι ευαίσθητα σε πολύ ασθενή μαγνητικά πεδία, λένε οι συγγραφείς. Για να «πάρουν μετρήσεις» από τη συσκευή, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν φθορισμό. Ένας κβαντικός αισθητήρας απορροφά εύκολα το φως σε ορισμένες συχνότητες και στη συνέχεια το εκπέμπει εκ νέου σε άλλες συχνότητες. Σε αυτή την περίπτωση, η ένταση του φωτός που προέρχεται από τις κενές θέσεις αζώτου εξαρτάται από την ισχύ και την κατεύθυνση του εξωτερικού μαγνητικού πεδίου.

Στη διάταξη τους, οι επιστήμονες χρησιμοποίησανΈνα λέιζερ 532 nm (πράσινο) για την κίνηση του αισθητήρα διαμαντιού και μια φωτοδίοδος για τη σύλληψη των φωτονίων που εκπέμπονται ξανά. Οι δοκιμές έδειξαν ότι το όργανο MCG παρέχει πρωτοφανή ανάλυση 5,1 mm. Με τη βοήθειά του, οι επιστήμονες μπόρεσαν να δημιουργήσουν λεπτομερείς δισδιάστατους χάρτες των καρδιακών ρευμάτων σε εργαστηριακούς αρουραίους.

Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι η νέα συσκευή θα βοηθήσει στην έγκαιρη διάγνωση, καλύτερη κατανόηση και θεραπεία διαφόρων καρδιακών παθήσεων και άλλων προβλημάτων υγείας.

Διαβάστε περισσότερα:

Η Ρωσία έχει εφεύρει ένα κράμα που μπορεί να αντέξει την ενέργεια ενός θερμοπυρηνικού αντιδραστήρα

Η μεγαλύτερη μετανάστευση στην ιστορία της Γης θα επηρεάσει όλους τους ζωντανούς οργανισμούς στον πλανήτη

Σχεδόν οι μισές περιπτώσεις καρκίνου συνδέονται με παράγοντες κινδύνου που μπορούν να προληφθούν