Création d'un capteur quantique avec une sensibilité record pour diagnostiquer le cœur

Les perturbations dans le passage du courant électrique à travers le cœur causent de nombreux problèmes dans le corps et peuvent

Des scientifiques ont mis au point un nouveau capteur pour un appareil ultra-sensible qui mesure de manière non invasivemême les courants les plus faibles.

Méthodes de mesure les plus précisesles courants électriques dans le cœur nécessitent une intervention invasive et une exposition aux radiations. La magnétocardiographie (MCG) est une approche alternative prometteuse. Dans cette technique, les scientifiques mesurent des champs magnétiques faibles près du cœur. La procédure peut être effectuée sans contact, mais cela nécessite des capteurs sensibles.

Chercheurs à Tokyo TechInstitute a développé une nouvelle configuration pour le MCG haute résolution. Pour la mesure, ils ont utilisé un capteur quantique basé sur les lacunes substituées par l'azote dans le diamant. C'est l'un des défauts possibles qui se forme lorsqu'un des atomes de carbone est remplacé par de l'azote.

Schéma d'installation. Image : Keigo Arai et al., Physique des communications

Ces postes vacants agissent comme desdes "centres" magnétiques sensibles aux champs magnétiques très faibles, disent les auteurs. Pour "prendre des lectures" de l'appareil, les scientifiques utilisent la fluorescence. Un capteur quantique absorbe facilement la lumière à certaines fréquences, puis la réémet à d'autres fréquences. Dans ce cas, l'intensité de la lumière provenant des lacunes d'azote dépend de la force et de la direction du champ magnétique externe.

Dans leur configuration, les scientifiques ont utiliséUn laser de 532 nm (vert) pour piloter le capteur de diamant et une photodiode pour capturer les photons réémis. Des tests ont montré que l'instrument MCG offre une résolution sans précédent de 5,1 mm. Avec son aide, les scientifiques ont pu créer des cartes bidimensionnelles détaillées des courants cardiaques chez des rats de laboratoire.

Les scientifiques espèrent que le nouvel appareil aidera à diagnostiquer, à mieux comprendre et à traiter plus tôt diverses maladies cardiaques et autres problèmes de santé.

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