Misurazione del biomagnetismo ad alta tecnologia e a basso costo Una rete di formazione dell’UE intende fornire a tutti gli ospedali l’accesso a misurazioni del biomagnetismo poco costose e altamente sensibile. Attualmente, una tecnologia alternativa costosa e complessa è disponibile solo presso una selezione di pochi ospedali. Economia digitale © Thinkstock Più di 50 anni fa, un lavoro pionieristico ha condotto alla misurazione dei campi magnetici mediante pompaggio ottico (eccitazione utilizzando un impulso ’pompa’) e analisi (misurazione dei cambiamenti con un impulso sonda) di atomi alcalini. Più recentemente, magnetometri atomici ottici altamente sensibili basati su dispositivi superconduttori a interferenza quantistica (SQUID) hanno guadagnato terreno, in particolare per le applicazioni biomediche. Tuttavia, essi sono molto costosi e complicati da usare, e richiedono temperature criogeniche. I progressi nelle tecnologie dei magnetometri convenzionali hanno sostituito fonti di luce semplici e poco costose con i laser. Ora, una misurazione altamente sensibile dei campi magnetici è possibile grazie a tecniche ottiche applicate agli atomi dei metalli alcalini ad alta densità in un vapore. Questi progressi hanno aperto le porte ad aree precedentemente accessibili solo con magnetometri basati su SQUID. Una rete di formazione intende sfruttare tutto ciò con il sostegno da parte dell’UE del progetto COSMA (Coherent optics sensors for medical applications). La tecnologia emergente è altamente sensibile e già molto meno costosa degli SQUID. La compensazione innovativa dei campi magnetici spuri che elimina la necessità di costose camere isolate aumenterà ulteriormente i numerosi vantaggi. Gli scienziati stanno sfruttando esperimenti di spettroscopia laser di precisione, complessi calcoli teorici e competenza nei fenomeni biomagnetici. Dieci gruppi di ricerca da Armenia, Bulgaria, India, Israele, Italia, Polonia, Russia, Regno Unito e Stati Uniti stanno sostenendo lo sforzo di formazione. Nove di loro hanno una storia di collaborazione lunga e di successo. La ricerca su tutte le linee d’indagine procede abbastanza bene. Ad oggi, 23 dei 25 scambi previsti del primo periodo di riferimento sono stati effettuati con successo. I team hanno avanzato i loro obiettivi per quanto riguarda i magnetometri atomici ottici con compensazione del campo magnetico di dispersione per applicazioni medicali. Un nuovo dispositivo per la misurazione della risonanza magnetica nucleare a basso campo sta dando risultati promettenti. I team hanno già pubblicato i primi risultati sui loro nuovi sistemi e tecniche. COSMA è destinata a trasferire la conoscenza tra i team e i ricercatori, rafforzando i legami esistenti e costruendone di nuovi, facendo avanzare le competenze scientifiche relative al rilevamento e all’analisi del biomagnetismo. Sembra aver trovato la formula per il successo ed è sulla strada per misurazioni conveniente e ad alta sensibilità del biomagnetismo in un ambiente non magneticamente schermato. Parole chiave Biomagnetismo, campi magnetici, magnetometri, dispositivi di interferenza quantistica superconduttori, sensori ottici
