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1個の電子スピンをレーザで操作して高解像度実現
February 19, 2013, Barcelona--フォトニックサイエンス研究所 (ICFO)、Romain Quidant教授の研究グループは、スペイン国立研究委員会、オーストラリアのマッコーリー大学(Macquarie University)と協力して、MRIに似た新技術を開発した。ただし、解像度と感度はMRIより遙かに優れており、細胞を1つ1つ見ることができる。
個々の原子は環境に対する高い感度を持つ構造であり、近傍の電磁場を検出する能力は非常に高い。これら原子の問題点は、操作するには小さすぎ、予測が難しく、絶対零度付近まで冷却しなければならないことだ。この複合過程が必要としている環境が大きな制限となっているため、個々の原子を潜在的な医療用途に用いることができない。Quidantチームが用いる人工原子は、微小ダイヤモンド結晶に窒素不純物を入れて実現している。「この不純物は個別原子と同じ感度を持つが、カプセル化されているので室温で極めて安定的である。このダイヤモンドシェルにより、窒素不純物を動かしたり回転させたりすることができる。さらに、そうしたコントロールは溶液内で行うので、われわれの技術は生きた細胞の計測に適合する」とDr. Quidantはコメントしている。
これらの人工原子をトラップして操作するために研究チームは、レーザ光を用いる。レーザは、ピンセットのように使うことができ、研究対象の上方に原子をもって行き微小磁界から情報を取り出す。
この新しい技術の登場は、医療イメージング分野に大きなメリットをもたらし、病気の早期発見に貢献できる新たな情報を提供し、これによって治療の成功が一段と高まる、研究チームは説明している。
(詳細は、www.icfo.eu)
個々の原子は環境に対する高い感度を持つ構造であり、近傍の電磁場を検出する能力は非常に高い。これら原子の問題点は、操作するには小さすぎ、予測が難しく、絶対零度付近まで冷却しなければならないことだ。この複合過程が必要としている環境が大きな制限となっているため、個々の原子を潜在的な医療用途に用いることができない。Quidantチームが用いる人工原子は、微小ダイヤモンド結晶に窒素不純物を入れて実現している。「この不純物は個別原子と同じ感度を持つが、カプセル化されているので室温で極めて安定的である。このダイヤモンドシェルにより、窒素不純物を動かしたり回転させたりすることができる。さらに、そうしたコントロールは溶液内で行うので、われわれの技術は生きた細胞の計測に適合する」とDr. Quidantはコメントしている。
これらの人工原子をトラップして操作するために研究チームは、レーザ光を用いる。レーザは、ピンセットのように使うことができ、研究対象の上方に原子をもって行き微小磁界から情報を取り出す。
この新しい技術の登場は、医療イメージング分野に大きなメリットをもたらし、病気の早期発見に貢献できる新たな情報を提供し、これによって治療の成功が一段と高まる、研究チームは説明している。
(詳細は、www.icfo.eu)