En muchas áreas, desde las ciencias de los materiales hasta la medicina, La resonancia magnética nuclear (RMN) se utiliza para investigaciones detalladas específicas de moléculas. Los científicos del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) ahora han logrado mejorar la sensibilidad de las mediciones de RMN. Para este propósito, los científicos utilizaron las llamadas lentes Lenz que enfocan el flujo magnético. Los científicos presentan su método en la revista MÁS UNO .

La resonancia magnética nuclear (RMN) se utiliza para estudiar las propiedades moleculares de la materia. Las muestras se ubican en un campo magnético constante alto y se irradian con un campo magnético alterno de alta frecuencia. Tanto la tomografía por resonancia magnética (MRT), un método de diagnóstico médico para obtener imágenes de la estructura y función de tejidos y órganos, y espectroscopia de RMN, un método para analizar la estructura y dinámica de moléculas, se basan en resonancia magnética nuclear. Sin embargo, Los investigadores buscan mejorar la relación señal-ruido desfavorable y, por lo tanto, aumentar la sensibilidad de las mediciones de RMN.

"Una alta sensibilidad es indispensable, en particular, cuando se aplican métodos de masa y volumen limitados o cuando se requiere una alta resolución espacial, ", dice el profesor Jan Gerrit Korvink. Es director del Instituto de Tecnología de Microestructuras (IMT) de KIT.

En las mediciones de RMN en muestras pequeñas, Las bobinas miniaturizadas de alta frecuencia demostraron ser efectivas para la generación y recepción del campo magnético alterno. Para aplicaciones móviles y mayor miniaturización, un equipo internacional de investigadores ha desarrollado un nuevo método para mejorar la sensibilidad:utilizaron lentes magnéticos, las llamadas lentes Lenz, para enfocar el flujo magnético de una bobina macroscópica de alta frecuencia en un volumen más pequeño y para mejorar localmente la sensibilidad. Con estas lentes nombrado en honor al físico Emil Lenz, El flujo magnético del campo alterno no solo se puede enfocar, pero también desviado o transformado. En este sentido, el efecto de estas lentes se puede comparar con el de las lentes ópticas sobre los haces de luz. El cambio del campo magnético induce corriente en las lentes Lenz, que están hechos de placas de metal o alambres en disposición simétrica o asimétrica. La forma de las lentes guía las corrientes inducidas de manera que el campo magnético esté enfocado.

Con lentes Lenz, sensibilidad de las mediciones en espacios muy reducidos, en los que no encajan los sistemas de RMN convencionales, se puede aumentar significativamente. Es más, las lentes funcionan con cualquier intensidad de campo. Entre otros, las aplicaciones médicas pueden beneficiarse del uso de lentes Lenz, Korvink dice:"Como las lentes Lenz no están conectadas, son particularmente adecuados para implantes ". La aplicación podría ser factible en implantes cerebrales para observar la cicatrización del tejido a más largo plazo con alta resolución o en tiritas para la observación de cáncer de piel. Actualmente, los científicos están explorando nuevas aplicaciones, entre otros en ingeniería eléctrica.

Los resultados se informan en la revista. MÁS UNO .