В Российском квантовом центре (РКЦ) начала работать уникальная экспериментальная установка – безмагнитная камера, которая обеспечивает значительную изоляцию от магнитного поля Земли и внешних магнитных полей, сообщает пресс-служба РКЦ. Стоимость установки составила 275 тысяч евро.

Камера, или «магнитная комната», будет использоваться для создания и экспериментальной отработки сверхчувствительных магнитных сенсоров, которые будут применяться в медицине и ряде других областей. В частности, она будет использоваться для тестирования и настройки сенсоров для магнитокардиографии (МКГ), которая основана на измерении магнитных полей сердца и, по словам специалистов, намного эффективнее электрокардиографии (ЭКГ). Исследования показывают, что МКГ позволяет заранее «увидеть» патологические изменения, недоступные обычной ЭКГ. По своей информативности этот метод превосходит ультразвуковое исследование сердца, приближаясь по эффективности к позитронно-эмиссионной томографии, говорится в пресс-релизе.

Распространение метода МКГ сдерживает его высокая стоимость. В современных установках для МКГ используются сверхпроводящие магнитные сенсоры (сверхпроводящие квантовые интерферометры — SQUID, Superconducting Quantum Interference Device, или СКВИДы), для которых нужна сложная в обслуживании криогенная система. Магнитокардиограф, основанный на этой системе, сегодня стоит от $1 до $1,5 млн. Все это не позволяет широко использовать метод МКГ, который мог бы основательно изменить профилактику и лечение кардиологических заболеваний.

Группа доктора физико-математических наук Владимира Белотелова из РКЦ нашла возможность уменьшить стоимость МКГ-установок. Ученые разрабатывают сенсоры из монокристаллических пленок ферритов-гранатов , которые не требуют дорогостоящей криогенной системы, работают при комнатной температуре, имеют небольшие размеры и при соответствующей настройке «игнорируют» внешние магнитные поля. По оценке ученых, магнитокардиограф на базе таких сенсоров может стоить примерно в 100 раз дешевле, чем устройство на базе СКВИДов. Тонкопленочные кардиографы могут быть использованы для постоянного мониторинга состояния людей на работе, и, возможно, даже дома. Первые образцы сенсоров уже готовы, однако для их калибровки и настройки требуется «магнитный вакуум». Стены «магнитной» комнаты, внутри которой смогут работать два-три экспериментатора одновременно, сделаны из пермаллоя – сплава никеля и железа, который практически «непрозрачен» для магнитного поля, и в результате магнитное поле внутри камеры слабее в тысячу раз.



Сейчас ученые уже начинают первые эксперименты с магнитными сенсорами. Сначала они попытаются «услышать» магнитное поле сердца у крыс и мышей, а затем перейдут к измерениям магнитного поля сердца человека.

«Мы создаем эти сенсоры для медицинских целей – они будут использоваться для контроля магнитных полей сердца. Этот метод намного информативнее и точнее обычной электрокардиографии, он позволит, например, за сутки предсказать инфаркт и заранее предпринять все необходимые меры», – приводятся в пресс-релизе слова генерального директора РКЦ Руслана Юнусова.

Проект «Сверхчувствительные сенсоры магнитного поля для магнитокардиографии» под руководством Белотелова стал возможен благодаря полученному в 2014 году проект трехлетнему гранту Российского научного фонда в размере 25 миллионов рублей в год.