Спинтроника для медицины

Прошлогодняя встреча на международной конференции в Южной Корее внс кафедры «Физика» дф-мн Оксаны Коплак и профессора CheolGi Kim в этом году привели к реальному сотрудничеству и началу интенсивных совместных работ на базе корейского университета. Главный предмет интереса корейских ученых  - применение  приборов спиновой электроники (спинтроники) в медицине для экспресс-анализа магнитомеченных клеток. Идея развития медицинской спинтроники активно воплощается в реальные производственные контракты в Южной Корее. На рис.1 показана базовая схема использованя высокочувствительных сенсоров для анализа молекул ДНК. Гибридизованные молекулы (спаренные молекулярные нити) могут быть дополнены ферромагнитной наночастицей. Саму молекулу сенсор не чувствует, а вот прикрепленную к нему магниную наночастицу – чувствует. Ее магнитное поле перемагничивает тончайшие слои сенсора, обеспечивая изменение его электрической проводимости от каждой прилипшей молекулы ДНК, маркированной наночастицей. Таким образом, можно практиечски мгновенно посчитать число прилипших молекул по изменению проводимости плоского сенсора (показан желтой пластинкой). Эти сенсоры в лаборатории профессора CheolGi Kim были разработаны и теперь изготавливаются в промышленных объемах по контракту с производственным предприятием.

В октябре сотрудник ТГТУ Александр Безверхний провел работу на микроскопе Керра, измеряя зоны перемагничивания датчиков в лаборатории Южной Корее. Нет сомнений, что его работа закончится совместной статьей с корейскими коллегами в одном из лучших журналов. Медицинская спинтроника в России пока не является популярной темой, поскольку требует соединения знаний из различных областей (физики, химии, биологии). Однако именно этот тренд определяет прикладную значимость физических работ во всем мире.

Работа выполняется в рамках исследовательского проекта «Медленная магнитная релаксация в приборах спинтроники», выполнением которого руководит профессор Моргунов Р.Б. (государственное задание Министерства науки и образования РФ 3.1992.2017/4.6).

Роман Борисович Моргунов