הפרעות במעבר הזרם החשמלי דרך הלב גורמות לבעיות רבות בגוף ויכולות
שיטות המדידה המדויקות ביותרזרמים חשמליים בלב דורשים התערבות פולשנית וחשיפה לקרינה. מגנטוקרדיוגרפיה (MCG) היא גישה חלופית מבטיחה. בטכניקה זו, מדענים מודדים שדות מגנטיים חלשים ליד הלב. ההליך יכול להתבצע ללא מגע, אך זה דורש חיישנים רגישים.
חוקרים בטוקיו טקהמכון פיתח מערך חדש עבור MCG ברזולוציה גבוהה. לצורך המדידה, הם השתמשו בחיישן קוונטי המבוסס על מקומות פנויים מוחלפים בחנקן ביהלום. זהו אחד הפגמים האפשריים שנוצרים כאשר אחד מאטומי הפחמן מוחלף בחנקן.
תרשים התקנה. תמונה: Keigo Arai et al., Communications Physics
משרות פנויות כאלה פועלות כמיוחדות"מרכזים" מגנטיים הרגישים לשדות מגנטיים חלשים מאוד, אומרים המחברים. כדי "לבצע קריאות" מהמכשיר, מדענים משתמשים בפלורסנטיות. חיישן קוונטי סופג בקלות אור בתדרים מסוימים ואז פולט אותם מחדש בתדרים אחרים. במקרה זה, עוצמת האור המגיע ממקומות פנויים בחנקן תלויה בחוזק ובכיוון של השדה המגנטי החיצוני.
במערך שלהם השתמשו המדעניםלייזר 532nm (ירוק) להנעת חיישן היהלום ופוטודיודה ללכידת הפוטונים הנפלטים מחדש. בדיקות הראו שמכשיר ה-MCG מספק רזולוציה חסרת תקדים של 5.1 מ"מ. בעזרתו הצליחו מדענים ליצור מפות דו-ממדיות מפורטות של זרמי לב בחולדות מעבדה.
מדענים מקווים שהמכשיר החדש יעזור לאבחן, להבין טוב יותר ולטפל במחלות לב שונות ובעיות בריאותיות אחרות מוקדם יותר.
קרא עוד:
רוסיה המציאה סגסוגת שיכולה לעמוד באנרגיה של כור תרמו-גרעיני
ההגירה הגדולה ביותר בהיסטוריה של כדור הארץ תשפיע על כל היצורים החיים על פני כדור הארץ
כמעט מחצית ממקרי הסרטן קשורים לגורמי סיכון הניתנים למניעה