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Un nuevo proyecto pretende desarrollar sensores cuánticos para mejorar la cirugía de tumores cerebrales
La extirpación de un tumor cerebral presenta a los cirujanos desafíos especiales: deben extirpar el tumor sin dañar el tejido cerebral sano. Entre otras cosas, es importante vigilar la corteza motora, responsable del movimiento. Por ejemplo, si se corta una vía nerviosa que va desde allí hasta el brazo, el paciente ya no podrá mover ese brazo después de la operación. Un diagnóstico adecuado ya ayuda a identificar y proteger dichas vías nerviosas y regiones del cerebro. DiaQNOS: Proyecto de demostración en detección cuántica En el futuro, la detección cuántica mejorará aún más la asignación de funciones a áreas específicas del cerebro, a través de nuevos dispositivos de diagnóstico que, entre otras cosas, ...
Un nuevo proyecto pretende desarrollar sensores cuánticos para mejorar la cirugía de tumores cerebrales
La extirpación de un tumor cerebral presenta a los cirujanos desafíos especiales: deben extirpar el tumor sin dañar el tejido cerebral sano. Entre otras cosas, es importante vigilar la corteza motora, responsable del movimiento. Por ejemplo, si se corta una vía nerviosa que va desde allí hasta el brazo, el paciente ya no podrá mover ese brazo después de la operación. Un diagnóstico adecuado ya ayuda a identificar y proteger dichas vías nerviosas y regiones del cerebro.
DiaQNOS: proyecto emblemático en detección cuántica
En el futuro, se espera que la tecnología de sensores cuánticos mejore aún más la asignación de funciones a áreas específicas del cerebro, a través de nuevos dispositivos de diagnóstico que, entre otras cosas, perfeccionen la neuronavegación. En esto trabaja un consorcio de la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia (JGU) y el Instituto Helmholtz de Maguncia (HIM) en el nuevo proyecto DiaQNOS junto con varios socios de la investigación, la medicina y la industria. El proyecto de cinco años de duración, que comenzó en octubre de 2022, está financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF) con un total de casi 11 millones de euros. La Universidad de Mainz, como directora del proyecto, recibirá 1,5 millones de euros.
La base del proyecto DiaQNOS la sentó el proyecto conjunto BrainQSens, en el que también estuvo representada JGU. El consorcio BrainQSens ha desarrollado sensores magnéticos de alta sensibilidad que permiten mejorar el diagnóstico médico.
"En este proyecto de exhibición de sensores cuánticos ya hemos podido mejorar la tecnología de sensores de campo magnético hasta tal punto que, en principio, puede detectar los campos magnéticos del cerebro", explica el Dr. Arne Wickenbrock de JGU y HIM, que coordina el proyecto conjunto. "Ahora se trata de dar los siguientes pasos hacia la aplicación médica y hacer que los sensores cuánticos sean utilizables para la sociedad". El consorcio DiaQNOS tiene en cuenta este enfoque de aplicación al incluir a neurocirujanos del Hospital Universitario de Friburgo, es decir, los futuros usuarios de la tecnología, y al fabricante de dispositivos médicos inomed Medizintechnik GmbH. Además, Sacher Lasertechnik GmbH y TTI GmbH, como empresas con experiencia en la comercialización de nuevos desarrollos, aportan su know-how.
Se desarrollará un dispositivo adecuado para su uso en cirugía durante un período de tres años, seguido de dos años de investigación médica. Entre otras cosas, se examinan por primera vez muestras de tejido cerebral de un banco de tejidos de Friburgo para determinar sus propiedades magnéticas, especialmente con vistas a nuevas posibilidades de diagnóstico de tumores cerebrales.
Experiencia en Maguncia en la construcción de un sensor cuántico
Los investigadores de la Universidad de Mainz y del HIM se dedican, entre otras cosas, a la construcción del sensor cuántico. El grupo de investigación del profesor Dmitry Budker ha consolidado a lo largo de los años la magnetografía como una competencia central en Mainz y él mismo aportará su experiencia al proyecto.
Estos sensores cuánticos se basan en las vacantes de nitrógeno en el diamante, es decir, sensores de campo magnético a nanoescala atrapados en el diamante. Una gran cantidad de estos sensores de campo magnético pueden estar contenidos en una fina capa de diamante. Esto nos permite crear una imagen magnética del objeto que ve el sensor”.
Dr. Arne Wickenbrock de JGU y HIM
La comunicación nerviosa en el cuerpo humano funciona a través de cargas eléctricas que recorren las vías nerviosas. Cada carga en movimiento crea un campo magnético, por lo que existen numerosos campos magnéticos en el cuerpo humano, incluido el cerebro. El sensor está destinado a detectarlos y analizarlos y así informar al cirujano más sobre el funcionamiento de las respectivas áreas del cerebro. Esto permite a los médicos planificar el curso de la incisión con mayor precisión y de una manera más amigable para el paciente.
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