สร้างเซ็นเซอร์ควอนตัมพร้อมบันทึกความไวในการวินิจฉัยหัวใจ

การรบกวนในทางเดินของกระแสไฟฟ้าผ่านหัวใจทําให้เกิดปัญหามากมายในร่างกายและสามารถ

นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาเซ็นเซอร์ใหม่สําหรับอุปกรณ์ที่มีความไวสูงเป็นพิเศษซึ่งวัดได้โดยไม่รุกรานแม้แต่กระแสที่อ่อนแอที่สุด

วิธีการวัดที่แม่นยำที่สุดกระแสไฟฟ้าในหัวใจจำเป็นต้องมีการแทรกแซงและการสัมผัสกับรังสี Magnetocardiography (MCG) เป็นแนวทางทางเลือกที่น่าสนใจ ในเทคนิคนี้ นักวิทยาศาสตร์จะวัดสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอใกล้กับหัวใจ ขั้นตอนสามารถทำได้โดยไม่ต้องสัมผัส แต่ต้องใช้เซ็นเซอร์ที่มีความละเอียดอ่อน

นักวิจัยที่ Tokyo Techสถาบันได้พัฒนาการตั้งค่าใหม่สำหรับ MCG ที่มีความละเอียดสูง สำหรับการวัด พวกเขาใช้เซ็นเซอร์ควอนตัมโดยพิจารณาจากตำแหน่งงานว่างที่เติมไนโตรเจนในเพชร นี่เป็นหนึ่งในข้อบกพร่องที่เป็นไปได้ที่เกิดขึ้นเมื่ออะตอมของคาร์บอนตัวใดตัวหนึ่งถูกแทนที่ด้วยไนโตรเจน

ไดอะแกรมการติดตั้ง รูปภาพ: Keigo Arai et al., Communications Physics

ตำแหน่งงานว่างดังกล่าวถือเป็นกรณีพิเศษผู้เขียนกล่าวว่า "ศูนย์" แม่เหล็กที่มีความไวต่อสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอมาก ในการ "อ่านค่า" จากอุปกรณ์ นักวิทยาศาสตร์ใช้การเรืองแสง เซ็นเซอร์ควอนตัมดูดซับแสงที่ความถี่บางความถี่ได้อย่างง่ายดาย แล้วปล่อยแสงอีกครั้งที่ความถี่อื่น ในกรณีนี้ ความเข้มของแสงที่มาจากไนโตรเจนที่ว่างนั้นขึ้นอยู่กับความแรงและทิศทางของสนามแม่เหล็กภายนอก

ในการตั้งค่า นักวิทยาศาสตร์ใช้เลเซอร์ขนาด 532 นาโนเมตร (สีเขียว) เพื่อขับเคลื่อนเซ็นเซอร์เพชรและโฟโตไดโอดเพื่อจับภาพโฟตอนที่ปล่อยออกมาอีกครั้ง การทดสอบแสดงให้เห็นว่าเครื่องมือ MCG ให้ความละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อนที่ 5.1 มม. ด้วยความช่วยเหลือของมัน นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างแผนที่สองมิติโดยละเอียดของกระแสการเต้นของหัวใจในหนูทดลองได้

นักวิทยาศาสตร์หวังว่าอุปกรณ์ใหม่นี้จะช่วยวินิจฉัย ทำความเข้าใจ และรักษาโรคหัวใจต่างๆ และปัญหาสุขภาพอื่นๆ ได้ดีขึ้นเร็วขึ้น

อ่านเพิ่มเติม:

รัสเซียได้คิดค้นโลหะผสมที่สามารถทนต่อพลังงานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แสนสาหัสได้

การอพยพครั้งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ของโลกจะส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลก

ผู้ป่วยมะเร็งเกือบครึ่งเชื่อมโยงกับปัจจัยเสี่ยงที่ป้องกันได้