Создан квантовый датчик с рекордной чувствительностью для диагностики сердца

Исследователи разработали квантовый датчик для магнитокардиографии с уникальным миллиметровым разрешением.

Нарушения при прохождении электрического тока через сердце вызывают многие проблемы в организме и могут привести к смерти. Ученые разработали новый датчик для сверхчувствительного прибора, который неинвазивно измеряет даже самые слабые токи.

Большинство способов точного измерения электрических токов в сердце требует инвазивного вмешательства и воздействия радиации. Магнитокардиография (МКГ) — многообещающий альтернативный подход. В этой технике ученые измеряют слабые магнитные поля вблизи сердца. Процедура может проводиться бесконтактно, но для этого требуются чувствительные датчики.

Исследователи из Токийского технологического института разработали новую установку для выполнения МКГ с высоким разрешением. Для измерения они использовали квантовый датчик на основе из азотно-замещенных вакансий в алмазе. Это один из возможных дефектов, который формируется при замене одного из атомов углерода на азот.

Схема установки. Изображение: Keigo Arai et al., Communications Physics

Такие вакансии действуют как специальные магнитные «центры», чувствительные к очень слабым магнитным полям, говорят авторы работы. Чтобы «снять показания» с устройства, ученые используют флуоресценцию. Квантовый датчик легко поглощает свет на определенных частотах, а затем переизлучает их на других частотах. При этом интенсивность света, исходящего от азотных вакансий, зависит от напряженности и направления внешнего магнитного поля.

В своей установке ученые использовали 532-нанометровый (зеленый) лазер для возбуждения алмазного датчика и фотодиод для улавливания переизлучаемых фотонов. Испытания показали, что прибор для МКГ обеспечивает беспрецедентное разрешение 5,1 мм. С его помощью ученым удалось создать подробные двумерные карты сердечных токов у лабораторных крыс.

Ученые надеются, что новый прибор поможет раньше диагностировать, лучше изучать и лечить различные заболевания сердца и другие проблемы со здоровьем.


Читать далее:

В России изобрели сплав, который выдержит энергию термоядерного реактора

Крупнейшая миграция в истории Земли затронет все живые организмы на планете

Почти половину случаев рака связали с предотвратимыми факторами риска

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука