Sensor rastrea firma de señal cardiaca humana

Se ha usado con éxito un sensor magnético en miniatura para detectar una señal magnética de un latido cardiaco humano, confirmando el potencial del dispositivo para aplicaciones biomédicas.

Investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de los EUA. (NIST, Gaithersburg, MD, EUA.; www.nist.gov) y el Instituto Nacional de Metrología Alemán (PTB, Berlín, Alemania) han fabricado magnetómetros atómicos con micro-chips (CSAMs) - que consisten en un contenedor con cerca de 100 mil millones de átomos de rubidio en forma gaseosa, un láser infrarrojo de baja potencia y óptica - que son capaces de detectar débiles campos magnéticos. Los dispositivos, de alrededor de un centímetro cuadrado de tamaño, fueron llevados al PTB, que posee el edificio más magnéticamente aislado en el mundo. Usando los magnetómetros pequeños, los investigadores fueron capaces de detectar la firma magnética de los latidos del corazón humano, medidos en picoteslas (pT), abriendo tal vez la posibilidad de una nueva modalidad para complementar los electrocardiogramas (ECG).

En los experimentos en el PTB, se colocó un sensor a 5 milímetros por encima del lado izquierdo de una persona acostada boca arriba. El sensor detecta exitosamente el patrón magnético débil pero regular de los latidos del corazón. Las señales se registraron también usando un dispositivo superconductor de interferencia cuántica (SQUID), el "patrón de oro” actual para las mediciones magnéticas, y una comparación entre las dos señales confirmó que el minisensor midió correctamente el latido del corazón e identificó muchas características típicas de la señal. Aunque el CSAM genera más interferencia en la señal, funciona a temperatura ambiente, mientras que el dispositivo SQUID funciona mejor a -269°C, y requiere un aparato de apoyo más complicado y costoso. El estudio que describe el sensor CSAM y el experimento fueron publicados temprano en línea, el 28 de septiembre de 2010, en la revista Applied Physics Letters.

El estudio también demostró que los magnetómetros atómicos podrían ofrecer una estabilidad de detección que dura decenas de segundos, según sea necesario para una técnica emergente llamada magnetorelaxometría (MRX), que sirve para localizar, cuantificar y tomar imágenes de nanopartículas magnéticas insertadas en el tejido biológico para aplicaciones médicas, como tratamientos dirigidos de fármacos.

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Researchers from the U.S. National Institute of Standards and Technology
German National Metrology Institute