12.12.2009
На фото: Самая «тихая магнитная комната на Земле» в PTB в Берлине. (Fig.: PTB).
Сотрудничество немецких (PTB - Physikalisch-Technische Bundesanstalt) и американских (NIST) ученых может вылиться в создание нового метода диагностики.
В Берлине (PTB) находится самая экранированная от магнитных полей комната. В таких идеальных условиях можно измерять крошечные магнитные поля, например, человеческого сердца. Это побудило американских ученых (NIST) предложить немецким коллегам провести испытания нового оптического датчика магнитного поля. Он работает по другим принципам, нежели SQUIDs (superconducting quantum interference devices), которые в настоящее время используют для измерений биомагнитных полей и, в частности, крошечных магнитных полей, возникающих при электрической активности человеческого сердца. Правда, последние требуется охлаждать до температуры минус 269 градусов Цельсия, именно эта температура необходима для оптимальной работы SQUIDs. Оптический датчик, размером меньше кубического сантиметра, не надо сильно охлаждать, он работает при комнатной температуре.
Такой датчик - побочный продукт разработки миниатюрных атомных часов, одной из областей интересов NIST. Но биомагнитные исследования в NIST не проводятся, поэтому ученые обратились к немецким коллегам (PTB – один из нескольких метрологических государственных институтов в мире с большими программами биомедицинских исследований.)
С помощью оптического магнетометра, ученые из PTB измерили магнитное поле человеческого сердца и кривую напряжений магнитных наночастиц. Для прямого сравнения результатов измерения проводились одновременно с помощью SQUID и оптического магнетометра. Опыты подтвердили, что оптические магнетометры можно с успехом использовать в пикоТесловом диапазоне. Если датчики усовершенствовать, то ученые смогут измерять даже более слабых магнитные поля человеческого мозга (если величина магнитного поля сердца около 1х10 -7 до1х10 -8 Гаусса, то мозга – еще на порядок меньше). Хотя у оптических датчиков больше уровень шума, их размеры значительно меньше, чем у SQUIDs, поэтому их можно устанавливать близко с источником магнитного поля. Для изготовления датчиков используют технологии микросхем, что делает их производство простым и недорогим. NIST планирует разработать многоканальную систему на основе существующих технологий и проверить в PTB.
В дальнейшем приборы для магнитокардиографических измерений можно будет использовать в качестве дополнения или альтернативы ЭКГ, так как их использование проще и дешевле и не требует дорогостоящего охлаждающего оборудования. Магнитокардиограмма (MCG) может давать дополнительную информацию к ЭКГ. Это же касается и магнитоэнцефалограммы (MEG), которая регистрирует магнитное поле мозга.
http://www.ptb.de/en/aktuelles/archiv/presseinfos/pi2009/pitext/pi091211.html
