Criou um sensor quântico com sensibilidade recorde para diagnosticar o coração

Problemas com a passagem da corrente elétrica pelo coração causam muitos problemas no corpo e podem

levar à morte. Os cientistas desenvolveram um novo sensor para um dispositivo ultrassensível que mede de forma não invasiva até as correntes mais fracas.

Métodos de medição mais precisoscorrentes elétricas no coração requerem intervenção invasiva e exposição à radiação. A magnetocardiografia (MCG) é uma abordagem alternativa promissora. Nesta técnica, os cientistas medem campos magnéticos fracos perto do coração. O procedimento pode ser realizado sem contato, mas isso requer sensores sensíveis.

Pesquisadores da Tokyo TechInstitute desenvolveram uma nova configuração para o MCG de alta resolução. Para a medição, eles usaram um sensor quântico baseado em vacâncias substituídas por nitrogênio no diamante. Este é um dos possíveis defeitos que se forma quando um dos átomos de carbono é substituído por nitrogênio.

Diagrama de instalação. Imagem: Keigo Arai et al., Física das Comunicações

Essas vagas funcionam como"centros" magnéticos que são sensíveis a campos magnéticos muito fracos, dizem os autores. Para "fazer leituras" do dispositivo, os cientistas usam fluorescência. Um sensor quântico absorve facilmente a luz em certas frequências e depois a reemite em outras frequências. Neste caso, a intensidade da luz proveniente de vacâncias de nitrogênio depende da força e direção do campo magnético externo.

Em sua configuração, os cientistas usaramUm laser de 532nm (verde) para acionar o sensor de diamante e um fotodiodo para capturar os fótons reemitidos. Testes mostraram que o instrumento MCG fornece uma resolução sem precedentes de 5,1 mm. Com sua ajuda, os cientistas conseguiram criar mapas bidimensionais detalhados de correntes cardíacas em ratos de laboratório.

Os cientistas esperam que o novo dispositivo ajude a diagnosticar, entender melhor e tratar várias doenças cardíacas e outros problemas de saúde mais cedo.

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