中科院研制出我國(guó)首臺(tái)近室溫超低場(chǎng)核磁共振譜儀

         近日，中科院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所超靈敏磁共振研究組研制出我國(guó)首臺(tái)近室溫（40攝氏度）的超低場(chǎng)核磁共振譜儀，有望在生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮作用。 
         據(jù)介紹，核磁共振譜儀被廣泛應(yīng)用在化學(xué)、材料、生物、物理和臨床醫(yī)學(xué)診斷中。傳統(tǒng)核磁共振技術(shù)采用射頻感應(yīng)線圈來(lái)探測(cè)磁共振信號(hào)，為了獲得更高的信號(hào)靈敏度，目前幾乎所有的商用核磁共振譜儀都在往超導(dǎo)高磁場(chǎng)方向發(fā)展。但高磁場(chǎng)不能用于體內(nèi)植入器件（如心臟起搏器）人員。同時(shí)，由于一般環(huán)境是地磁場(chǎng)或更小，而傳統(tǒng)磁共振技術(shù)在地磁場(chǎng)及以下的超低場(chǎng)環(huán)境下難以獲得可用的信號(hào)；雖然利用超導(dǎo)量子干涉儀能獲得超低磁場(chǎng)下的信號(hào)，但其需要運(yùn)行在液氦的溫度（約零下269攝氏度）條件下，一定程度上阻礙了生物和醫(yī)學(xué)的應(yīng)用。 
         中科院研究組劉國(guó)賓博士利用高靈敏原子磁力計(jì)替代傳統(tǒng)的射頻線圈，從而能通過(guò)光學(xué)技術(shù)探測(cè)到極弱磁場(chǎng)下的磁共振信號(hào)。原子磁力計(jì)可以工作在地磁場(chǎng)環(huán)境下而不犧牲其靈敏性，同時(shí)也不需要超導(dǎo)高磁場(chǎng)運(yùn)行所必須的低溫技術(shù)和高成本。利用該超低場(chǎng)核磁共振譜儀，研究人員探測(cè)到水在比地磁場(chǎng)弱1000倍的磁場(chǎng)下的磁共振信號(hào)，比當(dāng)前主流的商用磁共振譜儀的場(chǎng)強(qiáng)和共振頻率要低2.5億倍。
         研究人員介紹，超低場(chǎng)核磁共振譜儀不但可用來(lái)研究物質(zhì)分子在地磁場(chǎng)等自然條件下的結(jié)構(gòu)信息與動(dòng)力學(xué)，還能直接探測(cè)高場(chǎng)核磁共振譜儀所不能探測(cè)的鐵磁性物質(zhì)，有望在生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮作用，并降低了相關(guān)研究與應(yīng)用的成本。