Quantensensoren in der Medizin

In diesem Modul bekommst du einen Einblick, welche Vorteile Quantensensoren haben und in welchen Bereichen der Medizin sie zum Einsatz kommen können.

Quantensensoren gehören zu den vielversprechendsten Anwendungen der Quantenphysik in der Medizin. Sie nutzen quantenphysikalische Effekte, um selbst kleinste magnetische oder elektrische Signale mit außergewöhnlicher Präzision zu messen. Dadurch eröffnen sich neue Möglichkeiten für die medizinische Diagnostik und die Erforschung biologischer Prozesse. In diesem Modul lernst du die Grundlagen von Quantensensoren kennen und erfährst, wodurch sie sich von klassischen Sensoren unterscheiden. Anschließend werden drei wichtige medizinische Anwendungsbereiche vorgestellt: die Messung der Hirnaktivität in der Neurologie, die berührungslose Steuerung myoelektrischer Prothesen sowie die Magnetokardiographie zur Diagnose von Herzkrankheiten. Anhand aktueller Forschungsbeispiele wird gezeigt, wie Quantensensoren bereits heute eingesetzt werden und welches Potenzial sie für zukünftige Diagnoseverfahren besitzen. So erhältst du einen praxisnahen Einblick in eine der spannendsten Entwicklungen der modernen Medizintechnik.

WICHTIGE QUELLEN

[1] Boto E, Hill RM, Rea M, et al. Measuring functional connectivity with wearable MEG. Neuroimage. 2021;230:117815. doi:10.1016/ .neuroimage.2021.117815

[2] Jung J, Bouet R, Delpuech C, et al. The value of magnetoencephalography for seizure-onset zone localization in magnetic resonance imaging-negative partial epilepsy. Brain. 2013; 136(Pt 10):3176-3186. doi:10.1093/brain/awt213

[3] Barry JF, Turner MJ, Schloss JM, et al. Optical magnetic detection of single-neuron action potentials using quantum defects in diamond. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016;113(49):14133-14138. doi:10.1073/pnas.1601513113

[4] Wurm D, Ewert P, Fierlinger P, Wakai RT, Wallner V, Wunderl L, Wacker-Gußmann A. A Small Scale Optically Pumped Fetal Magnetocardiography System. Journal of Clinical Medicine. 2023; 12(10):3380. https://doi.org/10.3390/jcm12103380