Томские ученые разработали практически бесшумные наносенсоры для точной медицинской диагностики
Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) в сотрудничестве с коллегами из Северского технологического института НИЯУ МИФИ и Томского НИИ кардиологии ТНИМЦ РАН разработали практически бесшумные наносенсоры для мониторинга состояния органов и тканей человека. Это передовая разработка для измерения сигналов биоэлектрической активности сердца, головного мозга, мышц.
Новые наносенсоры позволяют регистрировать случайные низкоамплитудные сигналы биоэлектрической активности различных органов и тканей человека в диапазоне единиц и десятков нановольт. На сегодняшний день в России и в мире аналогичных датчиков не существует. Исследователям удалось снизить собственные шумы наносенсоров почти до нуля, что дает возможность для создания современных сверхвысокочувствительных измерительных приборов медицинского назначения.
«Ранее мы создали электроды, уровень шума которых был не более 220 нВ в диапазоне частот от 0 до 10 000 Гц и с устойчивостью к электромагнитным помехам, которые позволяли регистрировать микропотенциалы сердца уровнем от 300 нВ. Новая технология изготовления наносенсоров позволила создать практически бесшумные наносенсоры, способные регистрировать микропотенциалы от единиц и десятков нановольт», — рассказала один из авторов исследования заведующая научно-производственной лабораторией «Медицинская инженерия» Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ Диана Авдеева.
На изобретение получен патент. Кроме того, на базе разработанной технологии созданы сухие медицинские электроды, для использования которых не требуется проводящий гель. Благодаря этому в будущем можно будет производить высокочувствительную аппаратуру, которую пациент сможет носить постоянно, а специалист — получать информацию о его состоянии в режиме реального времени.
Исследование новых наносенсоров провели на двух группах добровольцев в НИИ кардиологии Томского НИМЦ РАН. В планах ученых — повысить чувствительность сенсоров до долей нановольт, чтобы регистрировать патологические изменения на клеточном уровне, что позволит диагностировать патологические изменения в клетках, например, при онкологии на самых ранних этапах.
Работа поддержана грантом РНФ.