Loi kvanttisensorin ennätysherkkyydellä sydämen diagnosointiin

Ongelmat sähkövirran kulkemisessa sydämen läpi aiheuttavat monia ongelmia kehossa ja voivat

johtaa kuolemaan. Tutkijat ovat kehittäneet uuden anturin ultraherkkää laitetta varten, joka mittaa ei-invasiivisesti heikoimmatkin virrat.

Tarkimmat mittausmenetelmätsydämen sähkövirrat vaativat invasiivista interventiota ja altistumista säteilylle. Magnetokardiografia (MCG) on lupaava vaihtoehtoinen lähestymistapa. Tässä tekniikassa tutkijat mittaavat heikkoja magneettikenttiä lähellä sydäntä. Toimenpide voidaan suorittaa ilman kosketusta, mutta tämä vaatii herkkiä antureita.

Tokyo Techin tutkijatInstituutti on kehittänyt uuden asennuksen korkearesoluutioiselle MCG:lle. Mittaukseen he käyttivät kvanttianturia, joka perustui timantissa sijaitseviin typellä korvattuihin työpaikkoihin. Tämä on yksi mahdollisista vioista, jotka muodostuvat, kun yksi hiiliatomeista korvataan typellä.

Asennuskaavio. Kuva: Keigo Arai et al., Communications Physics

Tällaiset työpaikat toimivat erityisinämagneettiset "keskukset", jotka ovat herkkiä erittäin heikoille magneettikentille, kirjoittajat sanovat. Tutkijat käyttävät fluoresenssia "lukemien ottamiseksi" laitteesta. Kvanttisensori imee helposti valoa tietyillä taajuuksilla ja lähettää sen sitten uudelleen muilla taajuuksilla. Tässä tapauksessa typpivaansseista tulevan valon voimakkuus riippuu ulkoisen magneettikentän voimakkuudesta ja suunnasta.

Asetuksissaan tutkijat käyttivät532 nm (vihreä) laser timanttianturin ohjaamiseen ja fotodiodi uudelleen emittoivien fotonien kaappaamiseen. Testit ovat osoittaneet, että MCG-instrumentti tarjoaa ennennäkemättömän 5,1 mm:n resoluution. Sen avulla tutkijat pystyivät luomaan yksityiskohtaisia ​​kaksiulotteisia karttoja sydänvirroista laboratoriorotissa.

Tutkijat toivovat, että uusi laite auttaa diagnosoimaan, ymmärtämään ja hoitamaan erilaisia ​​sydänsairauksia ja muita terveysongelmia aikaisemmin.

Lue lisää:

Venäjä on keksinyt metalliseoksen, joka kestää lämpöydinreaktorin energian

Maan historian suurin muuttoliike vaikuttaa kaikkiin planeetan eläviin organismeihin

Lähes puolet syöpätapauksista liittyy ehkäistävissä oleviin riskitekijöihin