VTT kehitti yksinkertaisen mutta äärimmäisen herkän magnetometrin

3.11.2014

Uudentyyppinen magnetometri lääketieteelliseen kuvantamiseen

VTT on kehittänyt uudentyyppisen magnetometrin, joka voi korvata perinteistä tekniikkaa esimerkiksi aivokuvauksessa, malminetsinnässä ja molekyylidiagnostiikassa. Sen valmistuskustannukset ovat 70 - 80 % perinteistä tekniikkaa edullisemmat eikä se ole yhtä herkkä ulkoisille häiriöille. Magnetometri voidaan integroida aiempaa helpommin mittausjärjestelmiin.

Magnetometri on anturi, joka mittaa magneettikenttää tai magneettikentän muutoksia. VTT:n kehittämässä kineettisen induktanssin magnetometrissä hyödynnetään suprajohteen sähköisten ominaisuuksien riippuvuutta magneettikentästä. Näin on saatu aikaan hyvin yksinkertainen anturielementti verrattuna vakiintunutta teknologiaa edustaviin SQUID-antureihin. Uusi magnetometri perustuu yhteen kuvioituun ohutkalvoon. Se voidaan valmistaa yksivaiheisessa prosessissa toisin kuin SQUID-anturit, jotka vaativat kerrosrakenteen ja monivaiheisen valmistusprosessin.

VTT:n kehittämän magnetometrin valmistuskustannusten arvioidaan olevan 70 – 80 % vastaavaa SQUID-anturia edullisempien. Se kestää aiempaa paremmin ulkoisia häiriöitä, joita aiheuttavat esimerkiksi maan magneettikenttä tai sähköverkko. Ominaisuudesta on hyötyä kehitteillä olevissa lääketieteellisissä kuvantamismenetelmissä, kuten erittäin pieniä magneettikenttiä hyödyntävässä magneettikuvauksessa, joissa mittauskentät voivat olla samaa suuruusluokkaa kuin maan magneettikenttä.

Herkkiä magnetometrejä tarvitaan esimerkiksi lääketieteessä hermosignaalien aiheuttamien heikkojen magneettikentän muutosten havaitsemiseen. Aivokuvauksen yhteydessä menetelmää kutsutaan magnetoenkefalografiaksi (MEG), ja sitä voidaan käyttää esimerkiksi leikkaushoitoa vaativan vakavan epilepsian aiheuttajien paikallistamiseen, autismin diagnosointiin ja aivojen toimintaan liittyvään perustutkimukseen. Magnetometrejä käytetään myös kaivostoiminnassa mineraalien etsinnässä, teollisuuden laaduntarkkailussa ja tietyissä turvallisuussovelluksissa.

VTT:n kehittämää uudentyyppistä magnetometriä odotetaan markkinoille muutaman vuoden kuluttua.

Aiheesta on julkaistu tieteellinen artikkeli arvostetussa Nature Communications –lehdessä: http://www.nature.com/ncomms/2014/140910/ncomms5872/full/ncomms5872.html

 

Asiakaspalvelu
Sähköpostiinfo@vtt.fi
Puhelin020 722 7070
Avoinna arkisin klo 9.00 - 11.00 ja 12.00 - 15.00