摘要：众所周知，磁共振成像（MRI）扫描仪能够深入人体内部，生成器官和组织的图像。最新的研究成果将磁共振成像技术扩展到了微观细节领域，可实现全新的显微成像。

众所周知，磁共振成像（MRI）扫描仪能够深入人体内部，生成器官和组织的图像。最新的研究成果将磁共振成像技术扩展到了微观细节领域，可实现全新的显微成像。

据麦姆斯咨询报道，德国慕尼黑工业大学（TUM）的研究团队发明了一种全新的基于量子传感器的显微镜，称为核自旋显微镜。由此，该团队可以用该显微镜观察核磁共振的磁信号。利用量子传感器将磁信号转换成光信号，实现了极高分辨率的显微光学成像。相关研究内容以“Optical widefield nuclear magnetic resonance microscopy”为题发表于Nature Communications期刊。

光学宽场核磁共振显微镜（OMRM）的基本原理

利用高速流媒体相机进行宽场量子传感

“这项研究所使用的量子传感器可以将磁共振信号转换成光信号。”量子传感教授、慕尼黑量子科技中心（MCQST）卓越集群研究员Dominik Bucher解释说，“这些光信号可以被摄像头捕捉并显示为图像。”

基于金刚石芯片的量子传感器

新型核磁共振成像显微镜的分辨率达到了千万分之一米，它是如此精细，将来甚至可以看到单个细胞的结构。这种新型显微镜的核心是一个微小的金刚石芯片。

这种在原子水平上特别制备的金刚石芯片可作为磁共振成像磁场的高灵敏度量子传感器。当激光照射时，它会产生包含磁共振成像信号信息的荧光信号。该信号通过高速摄像机记录下来，从而获得分辨率更高的微观图像。

论文第一作者Karl D. Briegel和Dominik B. Bucher教授

实际应用范围广泛

这种磁共振显微镜的潜在应用前景广阔。例如，在癌症研究中，它可以对单个细胞进行详细检查，从而获得有关肿瘤生长和扩散的新洞察。在制药研究中，该技术可用于在分子水平上有效测试和优化活性成分。该技术在材料科学领域也具有巨大潜力，例如分析薄膜材料或催化剂的化学成分。

光学宽场核磁共振显微镜

该团队已经为这项成果申请了专利，并计划进一步完善这项技术，使其更加快速和精确。从长远来看，它有望成为医疗诊断和研究的标准工具。论文第一作者Karl D. Briegel说：“量子物理与成像技术的融合，为从分子层面了解世界提供了全新的可能性。”

论文链接：

来源：总有无能为力的不愉