Opłacalne sposoby na zaawansowane mierzenie biomagnetyzmu
Pionierskie prace sprzed ponad 50 lat umożliwiły mierzenie pól magnetycznych poprzez pompowanie optyczne atomów zasadowych (pobudzanie impulsem pompującym), a następnie ich sondowanie (mierzenie zmian impulsem sondującym). W ostatnich latach coraz większą popularność zyskują bardzo czułe optyczne magnetometry atomowe na bazie nadprzewodzących interferometrów kwantowych (SQUID). Ich eksploatacja jest jednak kosztowna i skomplikowana, gdyż wymaga utrzymywania temperatur kriogenicznych. Postępy w dziedzinie konwencjonalnych technologii magnetometrycznych pozwoliły zastąpić proste i tanie źródła światła laserami. Obecnie możliwe jest dokonywanie bardzo czułych pomiarów pól magnetycznych poprzez zastosowanie technik optycznych do wysokiej gęstości atomów metali zasadowych w postaci gazowej. Nowe osiągnięcia otworzyły drogę do zastosowań dotychczas możliwych tylko z użyciem magnetometrów w technologii SQUID. Nowa sieć szkoleniowa zamierza wykorzystać tę okazję dzięki dofinansowaniu UE dla projektu COSMA(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (Coherent optics sensors for medical applications). Nowa technologia jest bardzo czuła i już na bieżącym etapie rozwoju znacznie tańsza od układów SQUID. Wśród jej licznych zalet należy wymienić innowacyjne kompensowanie niepożądanych pól magnetycznych, które pozwala wyeliminować konieczność stosowania kosztownych pomieszczeń izolowanych. Naukowcy wykorzystują precyzyjne eksperymenty metodą spektroskopii laserowej, skomplikowane obliczenia teoretyczne i wiedzę fachową na temat zjawisk biomagnetycznych. Prace szkoleniowe wspomaga 10 grup badawczych z Armenii, Bułgarii, Indii, Izraela, Polski, Rosji, Stanów Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii i Włoch. Dziewięć z nich współpracuje już od dłuższego czasu z dobrymi wynikami. Badania we wszystkich zaplanowanych kierunkach przebiegają pomyślnie. Dotychczas zrealizowano 23 z 25 wymian zaplanowanych na pierwszy okres sprawozdawczy. Zespoły pracują nad wyznaczonymi celami w zakresie optycznych magnetometrów atomowych z kompensacją rozproszonych pól magnetycznych do zastosowań medycznych. Nowatorski układ do mierzenia niskopolowego magnetycznego rezonansu jądrowego przyniósł obiecujące wyniki. Badacze opublikowali już pierwsze wyniki dotyczące nowatorskich systemów i technik. Założeniem projektu COSMA jest umożliwienie transferu wiedzy wśród zespołów i badaczy, umacnianie istniejących powiązań i budowanie nowych kontaktów przy jednoczesnym poszerzaniu wiedzy naukowej na temat wykrywania i analizy biomagnetyzmu. Przyjęty kierunek działań wydaje się skuteczny, co powinno doprowadzić do stworzenia opłacalnych technik czułego pomiaru biomagnetyzmu w otoczeniu nieekranowanym magnetycznie.
