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脳磁計






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脳磁計
テンカン治療
  • 現在、脳磁計は頭部に傷をつけることなく脳の機能を測定できる装置として、テンカンの治療などに使われている。
    2009年、日立製作所と国立循環器病センターのチームは、脳から出る微弱な磁場を測定できる脳磁計の新しいタイプを試作した。
    周囲の環境磁場を遮蔽するための特殊な部屋が不要になった。
    脳の神経細胞に流れる弱い電流で生じる脳磁場は、環境中に存在する地球の磁場の1億分の1以下と微弱。このため今までの手法では、特殊な部屋でしか計測できなかった。
    研究チームは、脳磁場は頭部から離れるにつれて小さくなる点に着眼して磁場を検出コイルの形状を改良した。
  • (脳機能の計測)
  • 脳が動く部位などを調べる。
    1. 脳磁計
      • 脳から発生する磁気を読み取る
    2. 光トポグラフィー
      • 脳内の血液の流れの変化を調べる
    3. fMRI(機能的磁気共鳴画像装置)






髪の毛の1/1000
  • 2009年、東北大学の中山幸仁准教授は、太さが数十ナノbという金属ワイヤを開発した。微弱な磁気を検出できる能力があり、脳や心臓の働きを調べる磁気センサーに応用できる。
    成果は、ドイツのアドバンスド・マテリアルズに発表。
    開発したのはパラジウムをベースにした合金。最も細いのが40ナノb。
    無秩序のまま固まったガラス(非晶質)状態のため、曲げても折れにくい。
    この合金はもともと結晶にならない「金属ガラス」と呼ぶ素材。
    合金の電気的特性から、試作した金属ワイヤは100フェムトテラス(1フェムト=1/1000兆)という地磁気の1億分の1以下の微弱な磁気を電気変える性能があるという。
    頭蓋骨を通して脳からもれ出す極めて弱い磁気も検出できるので、脳磁界計測という最先端医療に応用できる
    現在、脳磁界計測ではテンカンや脳腫瘍の診断に超電導量子干渉素子(SQUID)を使っているが、マイナス269度まで冷やす必要がある。
    金属ガラスワイヤで磁気センサーを作れば、室温でSQUID並みの性能が出せる。

検出感度・・・1000倍
  • 2012年、東京大学の大谷義近教授と新見康洋助教らは、極めて弱い磁気を検出する技術を開発した。電子1個の微小な磁石(スピン)を利用した。
  • 脳では神経を流れる電流から微弱な磁気が発生する。
  • 現在の脳磁計は超伝導技術を使った超伝導量子干渉素子(SQUID)と呼ぶ特殊な磁気センサーを利用して計測している。
  • 新技術は日本原子力研究開発機構と共同開発した。
  • 2つのスピンを近づけ相互作用でスピンの運動が変化するのを利用し微弱な磁気をとらえる。
  • 実験では、磁気ヘッドなどに使う磁性材料と銅を重ね、電気を流すと銅の中をスピンが流れる素子を作製。わずかなスピンを内部に持つニッケル・パラジウム合金も使った。
  • 一般的な脳磁計で計測できる磁気の大きさは、地磁気の100億分の1程度が限界。
  • 新技術では10兆分の1まで測れる。











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