나노기술 및 정책 정보

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영국 노팅엄 대학교(University of Nottingham)는 Magnetic Shields Limited(MSL)와 함께 새로운 스핀아웃 기업 Cerca Magnetics Limited(Cerca)를 설립하여, 세계에서 가장 진보된 기능성 뇌 스캐너를 시장에 출시함. Cerca 스캐너는 사람들이 스캔하는 동안 자유롭게 움직일 수 있도록 설계된 새로운 유형의 웨어러블 뇌 스캐너로, 간질과 같은 심각한 신경 질환으로 고통 받는 사람들에게 새로운 희망을 줄 것으로 기대됨. UK Quantum Technologies Programme, Innovate UK 및 Wellcome이 지원한 이 연구는 스캔하는 사람이 움직일 때도 밀리미터 정확도로 뇌 이미지를 생성하는 능력을 입증하여, 아기와 어린이를 촬영할 수 있는 새로운 가능성을 열어줌.

이 새로운 웨어러블 스캐너는 뇌 세포의 전류 흐름에 의해 생성된 작은 자기장을 측정하는 자기뇌파 검사(MEG)*라는 기술을 기반으로 함. 다른 MEG 스캐너도 있지만, Cerca 시스템은 환자가 스캔하는 동안 자유롭게 움직일 수 있는 유일한 웨어러블 MEG 시스템이기 때문에 독특함. 기존의 최고 시스템에 비해 훨씬 더 높은 감도와 공간 특이성을 제공하며 이 모든 것을 저렴한 비용으로 제공할 수 있음.

뇌의 자기장은 매우 작기 때문에 스캐너는 잘 통제된 자기장 환경에 있어야하며, MSL은 자기 차폐 분야의 세계적 리더로 이미 노팅엄 대학 연구자들과 협력하여 스캐너(및 기타 자기에 민감한 장치)를 설치할 수 있는 자기 차폐 인클로저를 개발함. 이 새로운 파트너십은 이제 Cerca가 완전한 통합 뇌 영상 시스템을 판매하면서 한 단계 더 발전시킴.

* 기존의 MEG 스캐너는 작동하려면 섭씨 -269도까지 냉각되어야하는 자기장 감지기를 기반으로 함. 결과적으로 그들은 매우 크고 복잡함. 단열이 필요하다는 것은 '초 냉각' 센서를 머리 가까이에 두기가 어렵다는 것을 의미하며 (감도 및 공간 정확도 감소) 센서가 고정되어 있어야하기 때문에 시스템은 다른 머리 모양과 크기에 적응할 수 없으며 환자는 오랜 시간 가만히 있어야 함. 또한 이러한 시스템은 매우 비쌈.

새로운 시스템은 최근에 개발된 ‘양자 센서’를 기반으로 하며, 원자의 기본 속성을 사용하여 국부 자기장을 감지함. 광학 펌프식 자력계 또는 OPM이라고 하는 이 새로운 센서는 극저온 냉각이 필요하지 않으며, 매우 작고 가벼움(레고 브릭과 비슷한 크기). 이는 환자가 착용하는 헬멧에 장착할 수 있음을 의미합니다. 헬멧은 어떤 머리 모양이나 크기에도 적응할 수 있으며 가볍고 머리와 함께 움직이기 때문에 움직임에 전혀 민감하지 않음. 또한 두피와 센서 사이에 단열 갭이 필요하지 않기 때문에 센서가 머리에 더 가까워져 더 높은 진폭 신호를 캡처하여 결과적으로 더 나은 데이터를 얻을 수 있음.