（相關(guān)資料圖）

幸運(yùn)的是，還有其他選擇。例如，心磁圖(MCG) 是一種很有前途的間接測量心臟電流的替代方法。該技術(shù)涉及感測由心臟電流引起的心臟附近磁場的微小變化。這可以以完全非接觸的方式完成。為此，研究人員開發(fā)了適合此目的的各種類型的量子傳感器。然而，它們的空間分辨率僅限于厘米級，不足以檢測以毫米級傳播的心臟電流。此外，這些傳感器都有其實(shí)際限制，例如尺寸和工作溫度。

在最近發(fā)表于《Communications Physics》 的一項(xiàng)新研究中，一組科學(xué)家開發(fā)了一種新設(shè)備，可以以更高分辨率執(zhí)行MCG。他們的方法基于由氮空位組成的金剛石量子傳感器，氮空位充當(dāng)特殊的磁“中心”，對心臟電流產(chǎn)生的弱磁場敏感。研究人員由日本東京工業(yè)大學(xué)副教授巖崎隆之領(lǐng)導(dǎo)。

但是如何觀察這些中心的狀態(tài)來提取有關(guān)心臟電流的信息呢？事實(shí)證明，該傳感器也是熒光的，這意味著它可以輕松吸收特定頻率的光，然后以不同的頻率重新發(fā)射它。最重要的是，氮空位處重新發(fā)射的光的強(qiáng)度根據(jù)外部磁場的強(qiáng)度和方向而變化。

研究人員創(chuàng)建了一種MCG 設(shè)備，該設(shè)備使用532 納米（綠色）激光來激發(fā)鉆石傳感器，并使用光電二極管來捕獲重新發(fā)射的光子（光粒子）。此外，他們還開發(fā)了數(shù)學(xué)模型，以準(zhǔn)確地將這些捕獲的光子映射到相應(yīng)的磁場，進(jìn)而映射到負(fù)責(zé)這些光子的心臟電流。

該系統(tǒng)具有前所未有的5.1 毫米空間分辨率，可以創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)室大鼠心臟中測量的心臟電流的詳細(xì)二維圖。此外，與其他需要低溫的成熟MCG傳感器不同，金剛石傳感器可以在室溫下工作。這使得研究人員能夠?qū)鞲衅鞣胖迷诜浅？拷呐K組織的位置，從而放大測量到的信號。 “我們的非接觸式傳感器的優(yōu)點(diǎn)與我們當(dāng)前的模型相結(jié)合，將允許使用小型哺乳動物模型更精確地觀察心臟缺陷，”巖崎博士強(qiáng)調(diào)。

總體而言，本研究中開發(fā)的MCG 設(shè)備似乎是了解許多心臟問題和涉及電流的其他身體過程的有前途的工具。對此，巖崎表示：“我們的技術(shù)將使研究各種心律失常和其他生物電驅(qū)動現(xiàn)象的起源和發(fā)展成為可能?！?