Исследователи Института Вейцмана разработали инновационную технику визуализации, которая может улучшить возможности традиционной магнитно-резонансной томографии (МРТ) и углубить понимание сложных биологических процессов.
Под руководством доктора Амира Финклерa из Отдела химической и биологической физики команда представила метод, способный визуализировать отдельные электроны, что является значительным достижением в этой области. Эта техника, находящаяся на ранней стадии разработки, в будущем может быть применена к различным типам молекул, потенциально революционизируя разработку лекарств и характеристику квантовых материалов.
Современные технологии МРТ, хотя и эффективные для диагностики множества заболеваний, сталкиваются с ограничениями, особенно в отношении эффективности. Традиционная МРТ требует образцов, содержащих сотни миллиардов молекул воды, что может скрывать критически важные детали при усреднении таких больших объемов. Доктор Финклер подчеркивает, что получение детальной информации часто требует более тщательного изучения, подобно приближению к конкретной детали на переполненном фото.
Новый метод, предложенный Финклером и его коллегами, использует вращающееся магнитное поле рядом с центром вакансии азота в специальном синтетическом алмазе, который функционирует как квантовый сенсор. Этот сенсор атомного размера очень чувствителен к изменениям вблизи и может различать наличие одного электрона или нескольких, что позволяет точно локализовать отдельные электроны.
Доктор Финклер отмечает: «Этот новый метод может предоставить дополнительную перспективу к существующим техникам в понимании молекулярной триады структуры, функции и динамики». Исследование представляет собой значительный шаг к достижению наноразмерной точности визуализации, команда успешно определила трехмерное положение электрона с точностью 0,09 нанометра.
Академический путь доктора Финклерa начался в Институте Вейцмана, где он получил степень магистра и доктора. Затем он проводил постдокторские исследования в Университете Штутгарта, прежде чем основать свою лабораторию в Институте Вейцмана.