利用金刚石量子传感器从活体哺乳动物肌肉检测生物信号
生物物理
2022-08-31 v1 应用物理
医学物理
量子物理
摘要
对非侵入、非接触式测量由动作电位产生的电信号的能力在生物医学中至关重要。实现此目标的一种关键方法是通过其所诱导的磁场进行遥测。现有用于哺乳动物组织磁场传感的方法（如脑磁图）需使用低温冷却的超导探测器，这些探测器在高成本、灵活性、便携性受限以及时空分辨率差等方面存在诸多劣势。本工作中，我们展示了一种替代技术，利用金刚石中的氮空位中心检测活体组织中由动作电位电流产生的磁场。凭借 50pT/ 的灵敏度，我们展示了使用蓝色光控激活的小鼠肌肉、以金刚石传感器从哺乳动物组织进行传感的首批测量。我们表明这些测量可在普通无屏蔽实验室环境中完成，且信号可通过数字信号处理技术轻松恢复。
引用
@article{arxiv.2008.01002,
title = {Detection of biological signals from a live mammalian muscle using a diamond quantum sensor},
author = {James Luke Webb and Luca Troise and Nikolaj Winther Hansen and Christoffer Olsson and Adam Wojciechowski and Jocelyn Achard and Ovidiu Brinza and Robert Staacke and Michael Kieschnick and Jan Meijer and Axel Thielscher and Jean-Francois Perrier and Kirstine Berg-Sorensen and Alexander Huck and Ulrik Lund Andersen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.01002},
year = {2022}
}