論文の概要: Detection of biological signals from a live mammalian muscle using a
diamond quantum sensor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.01002v1
- Date: Mon, 3 Aug 2020 16:40:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-07 06:26:12.664497
- Title: Detection of biological signals from a live mammalian muscle using a
diamond quantum sensor
- Title（参考訳）: ダイヤモンド量子センサを用いた生きた哺乳類筋肉からの生体信号の検出
- Authors: James Luke Webb, Luca Troise, Nikolaj Winther Hansen, Christoffer
Olsson, Adam Wojciechowski, Jocelyn Achard, Ovidiu Brinza, Robert Staacke,
Michael Kieschnick, Jan Meijer, Axel Thielscher, Jean-Francois Perrier,
Kirstine Berg-Sorensen, Alexander Huck, Ulrik Lund Andersen
- Abstract要約: ダイアモンド中の窒素空孔中心を用いた生体組織の作用電位から電流によって生じる磁場を検出する方法を示す。
これらの測定は、通常の無シールド実験室環境で行うことができ、デジタル信号処理技術により、信号を容易に回収できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 41.91891973513696
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The ability to perform noninvasive, non-contact measurements of electric
signals produced by action potentials is essential in biomedicine. A key method
to do this is to remotely sense signals by the magnetic field they induce.
Existing methods for magnetic field sensing of mammalian tissue, used in
techniques such as magnetoencephalography of the brain, require cryogenically
cooled superconducting detectors. These have many disadvantages in terms of
high cost, flexibility and limited portability as well as poor spatial and
temporal resolution. In this work we demonstrate an alternative technique for
detecting magnetic fields generated by the current from action potentials in
living tissue using nitrogen vacancy centres in diamond. With 50pT/$\sqrt{Hz}$
sensitivity, we show the first measurements of sensing from mammalian tissue
with a diamond sensor using mouse muscle optogenetically activated with blue
light. We show these measurements can be performed in an ordinary, unshielded
lab environment and that the signal can be easily recovered by digital signal
processing techniques.
- Abstract（参考訳）: 生体医学において、作用電位によって生じる電気信号の非侵襲的非接触測定を行う能力は不可欠である。
これを行うための重要な方法は、誘導する磁場によって信号をリモートで感知することである。
脳の脳磁図などの技術で用いられる哺乳類組織の磁場センシングには、低温冷却された超伝導検出器が必要である。
これらは高コスト、柔軟性、ポータビリティの制限、空間解像度や時間分解能の低下といった点で多くの欠点がある。
本研究では, ダイヤモンド中の窒素空孔中心を用いた生体組織の作用電位から電流によって発生する磁場を検出する方法を示す。
50pT/$\sqrt{Hz}$ sensitivityでは、マウスの筋肉に青色光を照射し、ダイヤモンドセンサーを用いて哺乳類組織からのセンシングを初めて測定した。
これらの測定は, 普通に遮蔽されていない実験室環境で行うことができ, デジタル信号処理技術により容易に回復できることを示す。
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