Технический университет Мюнхена разработал принципиально новый метод ядерной спиновой микроскопии, позволяющий визуализировать магнитные сигналы ядерного магнитного резонанса с помощью микроскопа. Эта технология представляет собой расширение традиционных принципов МРТ, ранее применявшихся для получения изображений внутренних органов и тканей, к изучению микроскопических структур.
Основной метод заключается в преобразовании сигналов ядерного магнитного резонанса в оптические. В основе метода лежит использование квантовых сенсоров, которые при воздействии лазерного излучения заставляют специально подготовленный на атомном уровне алмазный чип излучать флуоресцентный сигнал, содержащий информацию МРТ. Эти оптические сигналы фиксируются высокоскоростной камерой и превращаются в детальные изображения.
Достигнутая разрешающая способность метода составляет 10⁻⁵ метров, что позволяет со временем выявлять структуры размером с отдельные клетки. Такое высокое качество изображения открывает новые возможности в изучении микроскопических процессов и тканевых аномалий.
Профессор Доминик Бушер из Munich Center for Quantum Science and Technology отметил: «Квантовые сенсоры позволяют преобразовывать сигналы ядерного магнитного резонанса в оптические сигналы. Эти сигналы фиксируются камерой и отображаются в виде изображений». Первый автор исследования, Карл Д. Бригель, добавил: «Слияние квантовой физики и визуализации открывает совершенно новые возможности для понимания мира на молекулярном уровне».
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications, а научная группа уже подала заявку на патент нового метода, что свидетельствует о его инновационном потенциале и практической значимости.
Технология имеет огромный потенциал для применения в онкологических исследованиях, где возможность детального анализа отдельных клеток поможет раскрыть особенности роста и распространения опухолей. В фармацевтической отрасли метод позволит эффективно тестировать и оптимизировать активные компоненты на молекулярном уровне, а в материаловедении — изучать химический состав тонкопленочных материалов и катализаторов.
Дальнейшее развитие технологии нацелено на повышение скорости и точности получения изображений, что может обеспечить её превращение в стандартное средство диагностики и научных исследований. Интеграция квантовой физики с методами визуализации открывает новые горизонты для исследования процессов на молекулярном уровне и способствует совершенствованию диагностических приборов.
Изображение носит иллюстративный характер
Основной метод заключается в преобразовании сигналов ядерного магнитного резонанса в оптические. В основе метода лежит использование квантовых сенсоров, которые при воздействии лазерного излучения заставляют специально подготовленный на атомном уровне алмазный чип излучать флуоресцентный сигнал, содержащий информацию МРТ. Эти оптические сигналы фиксируются высокоскоростной камерой и превращаются в детальные изображения.
Достигнутая разрешающая способность метода составляет 10⁻⁵ метров, что позволяет со временем выявлять структуры размером с отдельные клетки. Такое высокое качество изображения открывает новые возможности в изучении микроскопических процессов и тканевых аномалий.
Профессор Доминик Бушер из Munich Center for Quantum Science and Technology отметил: «Квантовые сенсоры позволяют преобразовывать сигналы ядерного магнитного резонанса в оптические сигналы. Эти сигналы фиксируются камерой и отображаются в виде изображений». Первый автор исследования, Карл Д. Бригель, добавил: «Слияние квантовой физики и визуализации открывает совершенно новые возможности для понимания мира на молекулярном уровне».
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications, а научная группа уже подала заявку на патент нового метода, что свидетельствует о его инновационном потенциале и практической значимости.
Технология имеет огромный потенциал для применения в онкологических исследованиях, где возможность детального анализа отдельных клеток поможет раскрыть особенности роста и распространения опухолей. В фармацевтической отрасли метод позволит эффективно тестировать и оптимизировать активные компоненты на молекулярном уровне, а в материаловедении — изучать химический состав тонкопленочных материалов и катализаторов.
Дальнейшее развитие технологии нацелено на повышение скорости и точности получения изображений, что может обеспечить её превращение в стандартное средство диагностики и научных исследований. Интеграция квантовой физики с методами визуализации открывает новые горизонты для исследования процессов на молекулярном уровне и способствует совершенствованию диагностических приборов.
