Sensor de diamante mede campos magnéticos do coração e do cérebro

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23 Sep, 2026

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/09/2026 Defeitos úteis Os diamantes são tão belos e admirados que até seus defeitos têm um valor especial: Defeitos no nível dos átomos individuais, conhecidos como vacâncias de nitrogênio, funcionam como qubits naturais para computadores quânticos. Na verdade, esses defeitos, que se formam quando um átomo de nitrogênio é incorporado ao diamante no lugar de um átomo de carbono, são muito versáteis, e podem funcionar como sensores extremamente precisos: Ao monitorar os níveis de energia desses centros de cor, é possível medir uma ampla gama de fenômenos físicos, como campos magnéticos, campos elétricos, temperatura e tensão mecânica. Pesquisadores alemães demonstraram agora esse potencial na área de saúde, usando as vacâncias de nitrogênio como sensores quânticos para medir sinais biomagnéticos, neste caso, a atividade do coração. Graças ao seu tamanho minúsculo e à capacidade de funcionar à temperatura ambiente, este sensor baseado em vacâncias de nitrogênio abre novas possibilidades para melhorar a medição de sinais magnéticos não apenas do coração, mas também do cérebro e de todo o sistema nervoso. Ele poderá ser usado, por exemplo, para a detecção precoce de doenças como miocardite ou epilepsia. "Estes resultados são fruto de mais de dez anos de trabalho de desenvolvimento," contou o professor Arne Wickenbrock, da Universidade Johannes Gutenberg de Mainz. "Trabalhamos em estreita colaboração com neurocirurgiões para garantir que nossas tecnologias não fiquem restritas ao laboratório, mas encontrem aplicações práticas claras. Nosso principal objetivo é desenvolver sensores altamente sensíveis que funcionem fora do laboratório e possam atender a importantes necessidades da sociedade." Magnetômetro quântico de diamante A equipe testou três abordagens diferentes para medir os campos magnéticos do coração humano. O magnetômetro de diamante baseado em fibra foi projetado para funcionar como um endoscópio portátil, operando sem a necessidade de um campo magnético de polarização. Os outros dois sistemas precisam desses campos para filtrar a interferência magnética do ambiente. Atualmente, existem dois métodos principais para medir a atividade cardíaca: A eletrocardiografia (ECG), que utiliza eletrodos adesivos aplicados à pele do paciente para medir a atividade elétrica do coração, e a magnetocardiografia (MCG), que detecta campos magnéticos. A ECG é amplamente utilizada, mas é suscetível à variação na condutividade dos tecidos corporais. A MCG não necessita de contato com a pele e quase não é influenciada pela condutividade dos tecidos, mas requer magnetômetros complexos e de alto custo, como sensores supercondutores de interferência quântica (SQUIDs) e magnetômetros de bombeamento óptico (OPMs). O novo magnetômetro atômico - os centros de vacância de nitrogênio (VN) presentes em nanodiamantes industriais - é uma alternativa que oferece vantagens significativas, como o baixo custo e as dimensões minúsculas: Uma pirâmide de diamante truncada com um volume inferior a 0,5 milímetro cúbico. Outra vantagem é que, ao contrário dos sistemas atuais, os magnetômetros atômicos no diamante funcionam à temperatura ambiente, o que os torna adequados para uso direto na pele do paciente e permite sua aplicação em qualquer local. Esta tecnologia promete abrir novas possibilidades para o mapeamento mais preciso dos sinais biomagnéticos, como a reconstrução 3D do sistema de condução elétrica do coração ou a medição da atividade cardíaca fetal. "Os magnetômetros VN são caracterizados por inicialização rápida, excelente biocompatibilidade e operação estável em uma ampla faixa de temperatura. Isso os torna particularmente atraentes para aplicações biomédicas," concluiu Wickenbrock.