Az új projekt célja kvantumérzékelők fejlesztése az agydaganat-műtét javítása érdekében

Az új projekt célja kvantumérzékelők fejlesztése az agydaganat-műtét javítása érdekében

Az agydaganat eltávolítása különleges kihívások elé állítja a sebészt: el kell távolítaniuk a daganatot anélkül, hogy károsítanák az egészséges agyszövetet. Többek között fontos a mozgásért felelős motoros kéreg figyelése. Például, ha egy idegpálya, amely onnan a karhoz vezet, elszakad, a beteg a műtét után már nem tudja mozgatni ezt a kart. A megfelelő diagnosztika már segít az ilyen idegpályák és agyi régiók azonosításában és védelmében.

DiaQNOS: zászlóshajó projekt a kvantumérzékelés területén

A jövőben a kvantumérzékelő technológia várhatóan tovább javítja a funkciók kiosztását az agy bizonyos területeihez – új diagnosztikai eszközök révén, amelyek többek között finomítják a neuronavigációt. A Mainzi Johannes Gutenberg Egyetem (JGU) és a Helmholtz Institute Mainz (HIM) konzorciuma ezen dolgozik az új DiaQNOS projektben, különböző kutatási, orvosi és ipari partnerekkel együtt. A 2022 októberében indult ötéves projektet a Szövetségi Oktatási és Kutatási Minisztérium (BMBF) finanszírozza összesen csaknem 11 millió euróval. A Mainzi Egyetem, mint projektmenedzser 1,5 millió eurót kap.

A DiaQNOS projekt alapját a BrainQSens közös projekt fektette le, amelyben a JGU is képviseltette magát. A BrainQSens konzorcium rendkívül érzékeny mágneses érzékelőket fejlesztett ki, amelyek jobb orvosi diagnosztikát tesznek lehetővé.

„Ebben a kvantumérzékelős kirakatprojektben már sikerült olyan mértékben fejlesztenünk a mágneses térérzékelő technológiát, hogy az elvileg képes érzékelni az agy mágneses mezőit” – magyarázza Dr. Arne Wickenbrock a JGU-tól és a HIM-től, a közös projekt koordinátora. „Most arról van szó, hogy meg kell tenni a következő lépéseket az orvosi alkalmazás felé, és a kvantumérzékelőket a társadalom számára hasznosítani.” A DiaQNOS konzorcium ezt az alkalmazásfókuszt veszi figyelembe a Freiburgi Egyetemi Kórház idegsebészeinek, azaz a technológia leendő felhasználóinak és az orvostechnikai eszközöket gyártó inomed Medizintechnik GmbH-nak a bevonásával. Ezen túlmenően a Sacher Lasertechnik GmbH és a TTI GmbH, mint az új fejlesztések kereskedelmi forgalomba hozatalában tapasztalattal rendelkező cégek, hozzájárulnak know-how-jukkal.

Három éven keresztül fejlesztenek ki egy sebészeti használatra alkalmas eszközt, amelyet két év orvosi kutatás követ. Többek között egy freiburgi szövetbank agyszövetmintáinak mágneses tulajdonságait vizsgálják először, különös tekintettel az agydaganatok új diagnosztikai lehetőségeire.

Mainz-szakértelem a kvantumérzékelő építésében

A Mainzi Egyetem és a HIM kutatói többek között a kvantumérzékelő felépítésének szentelik magukat. Dmitrij Budker professzor kutatócsoportja az évek során a magnetográfiát mint alapkompetenciát erősítette Mainzban, és ő maga is hozzá fog járulni szakértelmével a projekthez.

Ezek a kvantumérzékelők a gyémántban lévő nitrogén-üres helyeken alapulnak, vagyis a gyémántban rekedt nanoméretű mágneses térérzékelők. Ezen mágneses térérzékelők nagy része egy vékony gyémántrétegben is jelen lehet. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy mágneses képet hozzunk létre arról a tárgyról, amelyet az érzékelő lát.”

Dr. Arne Wickenbrock a JGU-tól és a HIM-től

Az idegi kommunikáció az emberi testben elektromos töltéseken keresztül működik, amelyek az idegpályákon rohannak keresztül. Minden mozgó töltés mágneses teret hoz létre, így az emberi testben számos mágneses tér található, beleértve az agyat is. Az érzékelő célja, hogy ezeket észlelje és elemezze, és így többet mondjon el a sebésznek az adott agyterületek működéséről. Így az orvosok pontosabban és betegbarátabban tudják megtervezni a metszés menetét.

Forrás:

Mainzi Egyetem

.