量子学应用到医疗器械,酷!

2020
09/22

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赛柏蓝器械
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 来源:赛柏蓝器械
 作者:巧克力

永远和最尖端科技走在一起,医疗器械行业就是这么酷


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器械行业离不开量子学

“未来通过量子纠缠或量子学的发展,可以使我们能在分子水平、蛋白水平,或者是基因水平上,识别一些早期疾病。”9月18日,中国科学院院士、复旦大学附属中山医院心内科主任、中国医学创新联盟理事长葛均波表示。

9月18日,在东方心血管创新峰会中,据中国科学院院士、中国科学技术大学常务副校长潘建伟介绍,近代很多医疗器械都是物理学发展的成果,如X射线,CT、核磁共振等等,甚至物理学中很多光学的手段也可以用来做生命科学的研究。

葛均波也表示,医学的发展与物理确实分不开,比如伦琴射线对应的CT、血管的造影等。

后来有了多普勒现象——两个物体互相接近的时候和离开的时候,耳朵听到的声音不一样。有了多普勒现象可以用到血管、心脏、瓣膜疾病的诊断,后来有了磁共振,此外括血管内超声等也都与物理学密切相关。

对此,潘建伟着重介绍了“新量子革命”。他表示,其实人类历史上总共有两次大的科学革命,第一次是牛顿力学的建立和电动力学的建立,催生了两次产业变革,也就是说蒸汽技术为代表的和电力技术为代表的革命。

在上世纪初,随着量子力学的建立,相对论又引起第二次科学革命,其实很多成果的应用都离不开量子力学,如X射线、晶体管、激光、核磁共振、巨磁组等,其中X射线和核磁共振和医疗相关的检测是紧密相关的,这个是随着量子力学建立的第一次量子革命。

 2 

医学检测:从十亿分子级,到单个分子级

量子到底是什么?潘建伟作了形象的比喻,比如激光笔在动发射出来一束光,如果用放大镜看一下,里面都有一个一个小粒子,这样的粒子是光子,光子不再可分,不像铁原子能切成二分之一,所谓的量子就是构成物质最基本的单元,是能量最基本的携带者,不再可分了。

潘建伟接着介绍,量子对干扰非常敏感,那么可以用作各种各样精密测量,利用量子精密测量可以大幅的提升导航,如潜艇导航、激光制导、医学检测。

医学检测里面有磁共振成像及诊断,传统观测对象为数十亿个分子,成像分辨率毫米量级,而量子探针来说可以获得单个蛋白质分子的磁共振谱,可以达到纳米级的分辨率的磁共振成像,也许可以应用在早期的疾病检测里面,但是这个在科学界还需进一步努力。

对此,葛均波也表示,未来通过量子纠缠或者是量子学的发展,可以使我们在分子水平、蛋白质水平或基因水平上,更精确地识别能够识别早期的疾病。

现在临床支架也好、手术也好、化疗也好,都是一个广义的姑息治疗,已经得病了再治疗,如果在开始得病的时候就预防,在炎症水平上干预血小板聚集,那不更好吗?

葛均波指出,这是未来每一个医学人追求的目标,不光是疾病的早期诊断,早期筛选和早期干预比我们到病入膏肓的时候进行干预性的治疗好得多。

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关键词:
核磁共振,量子力学,葛均波,潘建伟,物理学,器械,医疗

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