Cilj novega projekta je razviti kvantne senzorje za izboljšanje operacij možganskih tumorjev

Cilj novega projekta je razviti kvantne senzorje za izboljšanje operacij možganskih tumorjev

Odstranitev možganskega tumorja postavlja kirurge pred posebne izzive: odstraniti morajo tumor, ne da bi poškodovali zdravo možgansko tkivo. Med drugim je pomembno paziti na motorično skorjo, ki skrbi za gibanje. Če je na primer živčna pot, ki vodi od tam do roke, prekinjena, pacient te roke po operaciji ne bo mogel več premikati. Ustrezna diagnostika že pomaga prepoznati in zaščititi takšne živčne poti in možganske regije.

DiaQNOS: vodilni projekt kvantnega zaznavanja

V prihodnosti naj bi kvantna senzorska tehnologija še izboljšala dodeljevanje funkcij določenim predelom možganov – prek novih diagnostičnih naprav, ki med drugim izpopolnjujejo nevronavigacijo. Konzorcij univerze Johannes Gutenberg Mainz (JGU) in Helmholtz Institute Mainz (HIM) dela na tem v novem projektu DiaQNOS skupaj z različnimi partnerji iz raziskav, medicine in industrije. Petletni projekt, ki se je začel oktobra 2022, financira Zvezno ministrstvo za izobraževanje in raziskave (BMBF) s skupno skoraj 11 milijoni evrov. Univerza v Mainzu kot vodja projekta bo prejela 1,5 milijona evrov.

Osnovo za projekt DiaQNOS je postavil skupni projekt BrainQSens, v katerem je bil zastopan tudi JGU. Konzorcij BrainQSens je razvil visoko občutljive magnetne senzorje, ki omogočajo izboljšano medicinsko diagnostiko.

»V tem predstavitvenem projektu kvantnih senzorjev nam je že uspelo izboljšati tehnologijo senzorjev magnetnega polja do te mere, da lahko načeloma zazna možganska magnetna polja,« pojasnjuje dr. Arne Wickenbrock iz JGU in HIM, ki koordinira skupni projekt. "Zdaj gre za naslednje korake k medicinski uporabi in kvantne senzorje, ki bodo uporabni za družbo." Konzorcij DiaQNOS upošteva to osredotočenost na uporabo z vključitvijo nevrokirurgov iz Univerzitetne bolnišnice Freiburg, torej bodočih uporabnikov tehnologije, in proizvajalca medicinskih pripomočkov inomed Medizintechnik GmbH. Poleg tega Sacher Lasertechnik GmbH in TTI GmbH kot podjetji z izkušnjami pri komercializaciji novih razvojev prispevata svoje znanje in izkušnje.

Napravo, primerno za uporabo v kirurgiji, bodo razvijali v obdobju treh let, sledili pa bodo dve leti medicinskih raziskav. Med drugim se vzorci možganskega tkiva iz banke tkiv v Freiburgu prvič pregledujejo glede magnetnih lastnosti, zlasti glede novih diagnostičnih možnosti za možganske tumorje.

Mainz strokovno znanje in izkušnje pri izdelavi kvantnega senzorja

Raziskovalci Univerze v Mainzu in HIM se med drugim posvečajo izdelavi kvantnega senzorja. Raziskovalna skupina profesorja Dmitrija Budkerja je v preteklih letih okrepila magnetografijo kot osrednjo kompetenco v Mainzu in sam bo k projektu prispeval svoje strokovno znanje.

Ti kvantni senzorji temeljijo na dušikovih prazninah v diamantu, to je senzorjih magnetnega polja v nanometru, ujetih v diamantu. Veliko število teh senzorjev magnetnega polja je lahko prisotnih v tanki diamantni plasti. To nam omogoča, da ustvarimo magnetno sliko predmeta, ki ga senzor vidi.«

Dr. Arne Wickenbrock iz JGU in HIM

Živčna komunikacija v človeškem telesu deluje prek električnih nabojev, ki hitijo po živčnih poteh. Vsak gibajoči se naboj ustvarja magnetno polje, zato so v človeškem telesu številna magnetna polja, tudi v možganih. Senzor je namenjen zaznavanju in analizi le-teh ter tako kirurgu pove več o delovanju posameznega področja možganov. To zdravnikom omogoča natančnejše in pacientu prijaznejše načrtovanje poteka reza.

Vir:

Univerza v Mainzu

.