Нов проект има за цел да разработи квантови сензори за подобряване на хирургията на мозъчни тумори

Нов проект има за цел да разработи квантови сензори за подобряване на хирургията на мозъчни тумори

Отстраняването на мозъчен тумор изправя хирурзите пред специални предизвикателства: Те трябва да отстранят тумора, без да увреждат здравата мозъчна тъкан. Освен всичко друго, важно е да следите моторния кортекс, който е отговорен за движението. Например, ако нервен път, който води оттам до ръката, е прекъснат, пациентът вече няма да може да движи тази ръка след операцията. Подходящата диагностика вече помага за идентифицирането и защитата на такива нервни пътища и области на мозъка.

DiaQNOS: водещ проект за квантово отчитане

В бъдеще се очаква технологията на квантовите сензори да подобри допълнително разпределението на функции към специфични области на мозъка - чрез нови диагностични устройства, които, наред с други неща, усъвършенстват невронавигацията. Консорциум от университета Йоханес Гутенберг Майнц (JGU) и института Хелмхолц Майнц (HIM) работи върху това в новия проект DiaQNOS заедно с различни партньори от научни изследвания, медицина и индустрия. Петгодишният проект, който стартира през октомври 2022 г., се финансира от Федералното министерство на образованието и научните изследвания (BMBF) с общо почти 11 милиона евро. Университетът в Майнц, като ръководител на проекта, ще получи 1,5 милиона евро.

Основата на проекта DiaQNOS беше положена от съвместния проект BrainQSens, в който беше представен и JGU. Консорциумът BrainQSens разработи високочувствителни магнитни сензори, които позволяват подобрена медицинска диагностика.

„В този проект за представяне на квантов сензор вече успяхме да подобрим технологията на сензора за магнитно поле до такава степен, че по принцип да може да открива магнитните полета на мозъка“, обяснява д-р Арне Викенброк от JGU и HIM, който координира съвместния проект. „Сега става дума за предприемане на следващите стъпки към медицинско приложение и правене на квантовите сензори, използваеми за обществото.“ Консорциумът DiaQNOS взема предвид този фокус на приложението, като включва неврохирурзи от университетската болница във Фрайбург, т.е. бъдещите потребители на технологията, и производителя на медицински изделия inomed Medizintechnik GmbH. Освен това Sacher Lasertechnik GmbH и TTI GmbH, като компании с опит в комерсиализацията на нови разработки, допринасят със своето ноу-хау.

Устройство, подходящо за използване в хирургията, ще бъде разработено за период от три години, последвано от две години медицински изследвания. Освен всичко друго, проби от мозъчна тъкан от тъканна банка във Фрайбург се изследват за първи път за техните магнитни свойства, особено по отношение на новите диагностични възможности за мозъчни тумори.

Майнц опит в изграждането на квантов сензор

Изследователите от университета в Майнц и HIM се посвещават, наред с други неща, на изграждането на квантовия сензор. Изследователската група на професор Дмитрий Будкер засили магнитографията като основна компетентност в Майнц през годините и той самият ще допринесе със своя опит за проекта.

Тези квантови сензори се основават на азотни празни места в диаманта, тоест наноразмерни сензори за магнитно поле, уловени в диаманта. Голям брой от тези сензори за магнитно поле могат да присъстват в тънък диамантен слой. Това ни позволява да създадем магнитен образ на обекта, който сензорът вижда.

Д-р Арне Викенброк от JGU и HIM

Нервната комуникация в човешкото тяло работи чрез електрически заряди, които преминават през нервните пътища. Всеки движещ се заряд създава магнитно поле, така че има множество магнитни полета в човешкото тяло, включително в мозъка. Сензорът има за цел да ги открие и анализира и по този начин да каже на хирурга повече за функцията на съответните области на мозъка. Това позволява на лекарите да планират хода на разреза по-прецизно и по по-удобен за пациента начин.

източник:

Университет Майнц

.