Автор: Технический университет Мюнхена.
Исследователи Мюнхенского технического университета (TUM) создали революционную технологию — ядерную спиновую микроскопию, позволяющую визуализировать магнитные сигналы ядерного магнитного резонанса с микроскопической точностью. Используя квантовые датчики, команда преобразует эти сигналы в свет, создавая оптические изображения с беспрецедентным разрешением.
Новый метод, описанный в журнале Nature Communications, расширяет возможности традиционной МРТ, достигая разрешения в десять миллионных долей метра. Это открывает перспективы для изучения структур отдельных клеток. В основе технологии лежит алмазный чип, выступающий в роли высокочувствительного квантового датчика. При облучении лазером он генерирует флуоресцентный сигнал, который фиксируется камерой и преобразуется в детализированные изображения.
Потенциальные применения технологии обширны: от исследования раковых клеток до фармацевтики и материаловедения. В онкологии она позволит детально изучать рост и распространение опухолей, а в фармацевтике — тестировать активные вещества на молекулярном уровне. В материаловедении технология может анализировать состав тонких пленок и катализаторов.
Команда уже подала заявку на патент и планирует дальнейшее развитие технологии для повышения ее скорости и точности. В будущем она может стать стандартным инструментом в медицине и науке. «Соединение квантовой физики и визуализации открывает новые горизонты для понимания мира на молекулярном уровне», — отмечает Карл Д. Бригель, ведущий автор исследования.
Первый автор Карл Д. Бригель, профессор Доминик Б. Бухер. Фото: Кристоф Хоманн / MCQST
Дополнительная информация: Karl D. Briegel et al, Optical widefield nuclear magnetic resonance microscopy, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-024-55003-5
Источник: A completely new type of microscopy based on quantum sensors