حسگرهای کوانتومی الماس فعالیت مغز را اندازه‌گیری می‌کنند

به گزارش خبرنگار علم و فناوری خبرگزاری برنا؛ قبل از اینکه افراد با علائم بیماری‌های مغزی مانند زوال عقل مواجه شوند، معمولا تغییرات جزئی در بافت مغز رخ داده است. ممکن است بخش‌هایی از مغز در حال تورم باشد یا توده‌هایی از پروتئین‌ها در حال شکل‌گیری باشند. این تغییرات کوچک ممکن است بر نحوه سیگنال‌دهی سلول‌های عصبی در مغز به یکدیگر و برقراری ارتباط تاثیر بگذارد.

امروزه مطالعات میکروسکوپی روی مغز با روش‌های مختلفی انجام می‌شود؛ با این حال، این روش‌ها ممکن است به بافت آسیب برسانند یا سیگنال‌ها را تغییر دهند.

DTU در بیانیه ای مطبوعاتی می‌گوید: دانشمندان DTU، دانشگاه کپنهاگ، بیمارستان دانشگاه کپنهاگ، دانشگاه سوربن و دانشگاه لایپزیگ راهی برای اندازه‌گیری سیگنال‌های بافت مغز بدون لمس یا وارد کردن پروب‌های سوزن در آن یافته‌اند. آن‌ها این کار را با اندازه‌گیری میدان‌های مغناطیسی ضعیف تولید شده توسط سلول‌های عصبی در هنگام برقراری ارتباط انجام می‌دهند.

آن‌ها برای انجام این کار از این واقعیت استفاده کردند که میدان مغناطیسی بدون تغییر در بافت حرکت می‌کند.

اندازه‌گیری میدان‌های مغناطیسی ایجاد شده در بدن انسان اساسا چیز جدیدی نیست، اما معمولا به تجهیزات خاصی نیاز دارد که حجیم باشند و به خنک‌سازی برودتی نیاز داشته باشند. به این ترتیب، روش‌های سنتی برای اندازه‌گیری نمونه‌های بافت زنده و کوچک مناسب نیستند، چه برسد به بافت مغز انسان.

در این پروژه، تیم دانشمندان از نقص‌های کوچک و عمدی در کریستال‌های الماس مصنوعی بهره می برند. این عیب‌ها مراکز رنگ نامیده می‌شوند. اگر میدان مغناطیسی افزایش یا کاهش یابد، دانشمندان می‌توانند تغییر رنگ الماس‌ها را با حسگرهای کوانتومی اندازه‌گیری کنند.

چیدمان آزمایشی به شرح زیر است: در یک محفظه با مقیاس سانتی‌متر، برشی از بافت مغز روی لایه‌های عایق فویل آلومینیوم قرار می گیرد. الماس در یک سوراخ در پایین محفظه، زیر لایه‌های عایق قرار گرفته است. سپس یک لیزر سبز و یک آنتن مایکروویو مرکز رنگ الماس را هدف قرار می‌دهند و انتشار نور از الماس ثبت می‌شود. هنگامی که دانشمندان نورون‌های موجود در بافت را تحریک می‌کنند تا به طور همزمان شلیک کنند، می‌توانند تغییرات در روشنایی انتشار نور از مراکز رنگ را اندازه‌گیری کنند.

دانشمندان در آزمایش‌های خود می‌توانند سیگنال‌ها را از انواع مختلف سلول‌های عصبی تشخیص دهند. این پروژه هنوز در مراحل اولیه قرار دارد، اما پس از انجام تحقیقات بیش‌تر، تکنیک جدید می‌تواند در حوزه بهداشت و درمان پیشرفت کند.

انتهای پیام/