ForumMedyczne.edu.pl

Opracowany przez szwajcarskich naukowców czujnik pozwala wykrywać rekordowo małe zmiany silnego pola magnetycznego. Może on znaleźć szerokie zastosowanie w obrazowaniu medycznym - informuje pismo "Nature Communications”.

Czujnik o nieosiągalnej dotychczas dokładności powstał w Instytucie Inżynierii Biomedycznej, gdzie współpracują specjaliści z Politechniki Federalnej w Zurychu oraz Uniwersytetu w Zurychu.

Podczas eksperymentów naukowcy namagnetyzowali kroplę wody wewnątrz medycznego skanera do rezonansu magnetycznego (MRI). Można było wykryć nawet najdrobniejsze zmiany pola magnetycznego wewnątrz kropli, bilion (czyli milion milionów) razy słabsze od wynoszącego 7 tesli natężenia pola wytwarzanego przez skaner.

Dla porównania waga, która ważąc słonia (około 5 ton), zareagowałaby na siadającego na jego grzbiecie komara (średnio 2,5 miligrama, jeśli nie napił się krwi), byłaby kilkaset razy mniej dokładna.

Dotychczas tak małe zmiany udawało się rejestrować tylko w przypadku znacznie słabszych pól magnetycznych (np. pole magnetyczne Ziemi to kilkadziesiąt mikrotesli).

Czujnik, którego ważną częścią jest bardzo czuły odbiornik radiowy, może znaleźć szerokie zastosowanie w obrazowaniu medycznym (powinien pozwolić na lepsze uwidocznienie bijącego serca oraz opracowanie nowych środków kontrastujących), a także w biologii i chemii.

W technice rezonansu magnetycznego fale radiowe służą do pobudzania jąder atomowych w polu magnetycznym. Pobudzone jądra atomowe same emitują słabe fale radiowe, które odbierane są przez antenę. Emitowana częstotliwość zależy od natężenia pola magnetycznego.

Głównym problemem w przypadku nowego czujnika było opracowanie anteny o takiej konstrukcji, która nie zakłóca pomiaru. Rozwiązaniem było użycie polimeru o właściwościach magnetycznych takich samych jak w przypadku miedzianej anteny.