Kernen i sensoren er en lille syntetisk diamant, der er så følsom over for magnetfelter, at den potentielt kan registrere aktivitet i en hjerne. Billeddannelsen sker gennem en kombination af mikrobølgepulser og detektion af fluorescerende lys udsendt fra diamanten. Foto: DTU

Det er lykkedes forskere på DTU Fysik at bygge et lille transportabelt kvanteteknologisk måleinstrument, der i fremtiden kan få stor betydning for diagnosticering af sygdomme i hjerte og hjerne. Det oplyser universitetet i en pressemeddelelse.

Gennem de sidste 4-5 år har en forskergruppe på DTU Fysik med støtte fra Innovationsfonden og Novo Nordisk Fonden arbejdet på at udvikle en kvanteteknologisk sensor, der er kendetegnet ved at kunne afbillede magnetfelter med ekstraordinær høj opløsning og præcision, et såkaldt kompakt diamant magnetometer. Kernen i sensoren er en lille syntetisk diamant, der er så følsom over for magnetfelter, at den potentielt kan registrere aktivitet i en hjerne. Billeddannelsen sker gennem en kombination af mikrobølgepulser og detektion af fluorescerende lys udsendt fra diamanten.

Fra eksperiment til virkelighed 

Et er dog at kunne udføre den slags målinger med en stor eksperimentel opstilling i et kontrolleret laboratoriemiljø, noget andet er at kunne genskabe resultaterne i den virkelige verden og transformere fra eksperiment til komponent og dermed et størrelsesforhold, der gør anvendelsen realistisk.

Det er nu lykkedes forskergruppen at bygge en lille kompakt sensor, som er på størrelse med en mobiltelefon. Men det er kun første skridt i udviklingen af teknologien.

- Selvom vi har reduceret størrelsen kraftigt, er magnetometerets egenskaber stort set lige så gode, som dem vi kan opnå i laboratoriet. Det er et væsentligt skridt i forhold til at udvikle et apparat i en størrelse, der kan bæres rundt eksempelvis på en hospitalsafdeling, siger lektor Alexander Huck, der har stået i spidsen for det hold af forskere, der har udviklet den nye sensor.

Klar til nye legekammerater

Potentialet for den nye følsomme sensor er ifølge DTU stort inden for alle områder, der har behov for at iagttage magnetiske områder med høj præcision.

- Især i sundhedssektoren vil det nye magnetometer kunne få en enorm betydning. Det vil med forbedret følsomhed i fremtiden kunne tilbyde helt nye muligheder for at få indblik i den aktivitet, der foregår eksempelvis i hjertet eller hjernen, som ikke eksisterer med de nuværende scannings- og undersøgelsesmetoder, siger professor Ulrik Lund Andersen, der er overordnet ansvarlig for udviklingsarbejdet.

Forskerne har patenteret den nye målemetode og er nu klar til at tage det næste skridt frem mod anvendelse. De er derfor på udkig efter kommercielle partnere, der har interesse i at videreudvikle magnetometeret, ligesom de gerne vil i kontakt med læger, der kan bidrage med viden om behov og ønsker i forbindelse med diagnosticering af sygdomme i hjerte og hjerne.

Samtidig fortsætter de selv arbejdet med at videreudvikle det nye kompakte magnetometer med henblik på at opnå en sensor med endnu bedre præcision og opløsning og et stadigt mere optimeret og komprimeret design.