Источник изображения: НИТУ МИСИС
Ученые НИТУ МИСИС представили детекторы, которые могут фиксировать малейшие изменения температуры кожного покрова — один из самых ранних симптомов начала воспалительных процессов. Новые устройства чувствительнее традиционных: они легко различают необходимые терагерцовые сигналы среди шумов. Детекторы могут стать основой для новой технологии теплового кожного картирования.
Каждый человек излучает и отражает электромагнитные волны, включая терагерцовое излучение, частоты которого располагаются между радиоволнами и видимым светом. На ранних этапах болезни под кожным покровом в месте воспаления повышается температура. Чтобы зафиксировать эти структурные и температурные изменения, можно использовать сверхчувствительные детекторы.
Ученые НИТУ МИСИС получили патент на дифференциальный сверхпроводящий терагерцовый детектор, который работает как прибор ночного видения. Однако по сравнению с традиционными элементами, которые различают только поверхностный нагрев, новое устройство обладает преимуществом — может регистрировать малые очаги повышенной температуры тела даже сквозь одежду. Разработка не производит вредного излучения, как при рентгене, и может найти применение в лечении заболеваний, где раннее обнаружение изменений существенно влияет на терапию.
«Детектор может выявить сигнал из фоновых шумов и визуализировать очаги воспалений. Прибор можно сравнить с ухом: оно способно услышать шорох, но в шумной толпе не сможет разобрать, что говорит человек. В этом вопросе фон играет большую роль, чем чувствительность. Вместе с другими методами диагностирования — МРТ, рентгенографией — новая технология предоставит врачам дополнительные данные. Мы открыты сотрудничеству с медицинскими центрами и уверены, что это может принести плодотворные научные результаты», — рассказал автор разработки, д.ф.-м.н. Сергей Шитов, заведующий лабораторией криоэлектронных систем НИТУ МИСИС.
Устройство может применяться для теплового картирования — профилактики и диагностики заболеваний, когда симптомы еще не очевидны и точно определить очаг воспаления другими методами сложно. В матрицу медицинского прибора можно внедрить несколько детекторов, чтобы проводить одновременные наблюдения на разных частотах.