یک پیشرفت می تواند به تشخیص ناهنجاری های اولیه مغز با الماس های مبتنی بر لیزر، کمک کند

آمیا پالجا-07 ژوئیه 2022 -لیزر در تعامل با الماس در RMIT

محققان مؤسسه فناوری سلطنتی ملبورن RMIT با موسسه Fraunhofer برای فیزیک حالت جامد کاربردی IAF در آلمان برای جستجوی راه‌هایی برای بهبود تشخیص این امواج همکاری کردند و دریافتند که الماس مورد استفاده برای این تشخیص‌ها می‌تواند بیشتر بهبود یابد.

در بیانیه مطبوعاتی دانشگاه آمده است که یک تلاش مشترک چند ملیتی منجر به کشف یک حسگر الماس جدید مبتنی بر لیزر شده است که می تواند میدان های مغناطیسی را تا 10 برابر بهتر از ابزارهای امروزی اندازه گیری کند.اندازه گیری میدان مغناطیسی امروزه به طور گسترده در زمینه پزشکی استفاده می شود. تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI)، که ترکیبی از استفاده از آهنربا و امواج رادیویی برای مشاهده اندام‌ها و ساختارهای داخل بدن است، به ابزار مهمی برای بررسی مغز و نخاع و جستجوی علائم اولیه بیماری‌ها تبدیل شده است.

از سوی دیگر، با پیشرفت‌های فناوری پزشکی، اکنون می‌توانیم میدان‌های مغناطیسی تولید شده توسط جریان‌های الکتریکی داخل مغزمان را نیز اندازه‌گیری کنیم. با استفاده از تکنیکی به نام مگنتوآنسفالوگرافی (MEG)، پزشکان اکنون می توانند فعالیت در مغز را نقشه برداری کنند و مکان هایی را جستجو کنند که ممکن است منشاء تشنج های صرع باشند یا نورون های ناکارآمد را در طول فعالیت های عادی در مغز شناسایی کنند.

چالش های MEG

در حالی که فناوری هایی مانند MEG برای جامعه پزشکی یک موهبت است، نصب و راه اندازی این ماشین ها یک چالش بزرگ است. ابزاری که می تواند میدان مغناطیسی را اندازه گیری کند گران است و کل اتاقی را که نیاز به محافظ مغناطیسی دارد پر می کند. همچنین به دمای بسیار سرد نیاز دارد تا هلیوم مورد استفاده در دستگاه در حالت مایع بماند. سخت‌تر از همه، نیاز است که بیمار در حین انجام این اندازه‌گیری‌ها کاملاً ثابت بماند.

محققان مؤسسه فناوری سلطنتی ملبورن (RMIT) با موسسه Fraunhofer برای فیزیک حالت جامد کاربردی (IAF) در آلمان برای جستجوی راه‌هایی برای بهبود تشخیص این امواج همکاری کردند و دریافتند که الماس مورد استفاده برای این تشخیص‌ها می‌تواند بیشتر بهبود یابد.

نقش الماس در MEG

الماس بخشی از ابزاری است که امروزه برای سنجش میدان مغناطیسی استفاده می شود. شدت نور ناشی از نقص های کوانتومی بر روی الماس با شدت میدان مغناطیسی تغییر می کند. با این حال، محققان دریافتند که بیشتر نوری که الماس می دهد از بین می رود.

با تبدیل این نور به لیزر، محققان توانستند تمام آن را جمع آوری کنند و این منجر به افزایش 10 برابری در تشخیص میدان مغناطیسی شد.

محققان تصور می کنند که یک ابزار MEG ساخته شده با الماس لیزری آنها بسیار کوچکتر از ابزارهای امروزی است و در صورت نیاز می تواند قابل حمل باشد. به جای نشستن، بیماران عملاً می توانند با MEG که با استفاده از این فناوری جدید توسعه یافته است راه بروند. از آنجایی که دستگاه به هلیوم مایع نیاز ندارد، در دمای اتاق نیز کار می کند.این ابزار که ساخت آن تا پنج سال طول می‌کشد، برای تشخیص علائم اولیه بیماری‌هایی مانند زوال عقل، بیماری آلزایمر و صرع مفید خواهد بود.محققان یافته های خود را در مجله Science Advances منتشر کرده اند.