Sensor mini yang baru dapat mengukur aktivitas magnetik otak

 Sensor kubus seukuran  gula NIST dapat mengukur
 aktivitas otak manusia menggunakan gas atom
 rubidium dan mikro-optik

Sebuah sensor atom berbasis magnetik ukuran gula batu telah berhasil mengukur aktivitas otak manusia, tonggak yang pada akhirnya dapat menyebabkan memajukan pemahaman kita tentang berbagai kondisi neurologis dan penyakit, menurut para peneliti di Institut Nasional Standar dan Teknologi (NIST).

Kami pertama kali dilaporkan pada iterasi sebelumnya dari sensor, yang telah dikembangkan sejak 2004, saat tim ini pertama dapat menggunakan sensor untuk melacak detak jantung manusia pada tahun 2010.

Minggu ini, para peneliti melaporkan dalam jurnal Biomedis Optik Express yang sensor kecil mereka - yang terdiri dari gas 100 miliar atom rubidium dan serat optik untuk mendeteksi sinyal cahaya yang pada gilirannya mendaftar kekuatan medan magnet - sekarang menggunakan baru jenis serat optik yang meningkatkan kejelasan sinyal.

"Kami berfokus pada pembuatan sensor kecil, membuat mereka dekat dengan sumber sinyal, dan membuat mereka manufacturable dan akhirnya rendah biaya," kata NIST rekan penulis Svenja Knappe dalam rilis berita lembaga itu. "Dengan membuat sistem murah, Anda bisa memiliki satu di setiap rumah sakit untuk menguji untuk cedera otak traumatis dan satu untuk setiap tim sepak bola."

Para peneliti berharap sensor akan meningkatkan magnetoencephalography (MEG), suatu teknik untuk mengukur medan magnet yang dihasilkan oleh aktivitas listrik di otak. Aplikasi termasuk pengujian untuk cedera otak traumatis, skrining untuk persepsi visual pada bayi baru lahir, dan pemetaan aktivitas neurologis sebelum operasi itu, mengatakan, bertujuan untuk mengobati epilepsi atau menghapus tumor.

Emas saat ini standar MEG disebut kuantum superkonduktor gangguan perangkat (SQUID), tetapi bekerja terbaik di hanya di atas nol mutlak dan dengan demikian memerlukan berat helm berbentuk labu dengan pendingin kriogenik. Sensor NIST, misalnya, mungkin memungkinkan untuk helm lebih ringan, lebih murah, dan kurang kaku.

Seperti dengan tes untuk mendeteksi detak jantung manusia, tim bekerja dengan para ilmuwan Jerman di sebuah laboratorium di Berlin yang digambarkan memiliki magnet terbaik perisai di dunia untuk memblokir medan magnet bumi dari mengganggu pengukuran sangat sensitif. (Sensor ini mengukur sinyal dari sekitar seper dari tesla - disebut picotesla; MRI, sebagai perbandingan, mendaftar lebih dekat ke 1 sampai 8 tesla.)

Tim ini mengatakan mengantisipasi mampu meningkatkan kinerja sensor yang lain sepuluh kali lipat oleh upping jumlah cahaya yang dapat dideteksi.

Sumber