Физики из Университета Колорадо в Болдере (CU Boulder) и Национального института стандартов и технологий (NIST) разработали революционное устройство для идентификации молекул в газовых пробах. Исследование, опубликованное в журнале Nature, демонстрирует беспрецедентную точность анализа – до одной триллионной части.
Устройство, названное «Модулированная интерферометрия кольцевого резонатора» (MRCI), использует технологию частотной гребенки лазера. Система включает оптическую полость с зеркалами высокой отражательной способности, периодически меняющими размер cavity, что позволяет анализировать характер поглощения лазера с помощью сложных вычислительных алгоритмов.
Ведущий автор исследования, докторант JILA Цичжун Лян, работал под руководством старшего автора и члена JILA и NIST Джуна Е. Значительный вклад в развитие технологии внесли лауреат Нобелевской премии по физике 2005 года Ян Холл и соавтор исследования, докторант Апурва Бишт.
Разработка открывает широкие возможности в области медицинской диагностики. MRCI способен анализировать дыхание пациентов для выявления рака легких, диабета и хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ). Особенно важна способность устройства различать пневмонию и астму, а также идентифицировать бактерии в ротовой полости.
Исследование проводилось в JILA – совместном исследовательском институте CU Boulder и NIST, при участии Медицинского кампуса CU Anschutz и Детской больницы Колорадо. Технология также находит применение в экологическом мониторинге, позволяя отслеживать выбросы парниковых газов промышленными предприятиями.
Созданию MRCI предшествовали 30 лет исследований в области квантовой физики, а совершенствование методики заняло два десятилетия. Ранее подобная технология успешно применялась для обнаружения SARS-CoV-2, что подтверждает её потенциал в диагностике различных заболеваний.
Благодаря высокой чувствительности и широкому спектру применения, MRCI представляет собой значительный прорыв в области газового анализа, открывающий новые горизонты в медицинской диагностике и контроле состояния окружающей среды.
Изображение носит иллюстративный характер
Устройство, названное «Модулированная интерферометрия кольцевого резонатора» (MRCI), использует технологию частотной гребенки лазера. Система включает оптическую полость с зеркалами высокой отражательной способности, периодически меняющими размер cavity, что позволяет анализировать характер поглощения лазера с помощью сложных вычислительных алгоритмов.
Ведущий автор исследования, докторант JILA Цичжун Лян, работал под руководством старшего автора и члена JILA и NIST Джуна Е. Значительный вклад в развитие технологии внесли лауреат Нобелевской премии по физике 2005 года Ян Холл и соавтор исследования, докторант Апурва Бишт.
Разработка открывает широкие возможности в области медицинской диагностики. MRCI способен анализировать дыхание пациентов для выявления рака легких, диабета и хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ). Особенно важна способность устройства различать пневмонию и астму, а также идентифицировать бактерии в ротовой полости.
Исследование проводилось в JILA – совместном исследовательском институте CU Boulder и NIST, при участии Медицинского кампуса CU Anschutz и Детской больницы Колорадо. Технология также находит применение в экологическом мониторинге, позволяя отслеживать выбросы парниковых газов промышленными предприятиями.
Созданию MRCI предшествовали 30 лет исследований в области квантовой физики, а совершенствование методики заняло два десятилетия. Ранее подобная технология успешно применялась для обнаружения SARS-CoV-2, что подтверждает её потенциал в диагностике различных заболеваний.
Благодаря высокой чувствительности и широкому спектру применения, MRCI представляет собой значительный прорыв в области газового анализа, открывающий новые горизонты в медицинской диагностике и контроле состояния окружающей среды.