主要适用于：生物医学应用与研究、磁粉成像（MPI）技术、（磁性）纳米粒子研究
德国联邦物理技术研究院（PTB）与业界伙伴合作开发出了一种拾波线圈，用于称为磁粉成像（MPI）的新型成像方法。这种线圈已经在柏林的MPI系统中成功实施并通过了测试。新的线圈大大提高了该技术的灵敏度，现在可以检测到小至几纳克的磁性纳米粒子。
图：a）不同纳米粒子量的重建，每种粒子都分别使用传统的发射接收线圈系统（顶部）和仅接收线圈（底部）进行测量。红点代表样品位置。b）优化后的1D仅接收线圈的产品布局。
磁性纳米粒子具有独特的磁性，可在治疗和诊断的许多生物医学应用中使用。跟踪体内的细胞或药物就是这类应用的一个例子。可通过使粒子与某些细胞结合的方式来修改粒子表面。这些粒子的磁性能使它们以一种非侵入性的方式相互作用，因此，它们可以以各种方式使用。其中一种可能性是磁粉成像（MPI），这是一种定量的、无辐射的医学成像方法，它利用磁性纳米粒子的物理特性进行诊断。在将此类纳米粒子引入人体后，它们可以借助磁场（交变）被激发。而纳米粒子的分布最终可以由测量到的信号以毫米精度重建。与其他成像程序相比，MPI的一大优势是不仅可以显示纳米粒子，还可以在每个图像点对其进行定量。此外，该程序支持动态图像的时间分辨力高达21 毫秒（ms）。对于功能性生物医学应用而言，这是两个相当大的优势。
对于大多数应用领域而言，起决定性作用的因素是检测系统对极少量磁性纳米粒子的灵敏度。在这种情况下，传感器在实现该技术的全部潜力方面起着关键作用。位于柏林的PTB与Bruker公司合作，为磁粉成像（MPI）技术开发了一种新的拾波线圈，以确保增强的信号采集。为表征这种线圈，柏林Rudolf Virchow医院的研究所在自己的MPI扫描仪上安装了一个原型并进行了测试。与之前的发射接收硬件系统直接进行了比较，结果显示新的仅接收线圈的灵敏度是之前设计的四倍，并增强了对干扰噪声的抑制。因此，可以检测到小至几纳克的纳米粒子量，检出限提高了一个数量级。
PTB通过该原型获得的研究结果明确地支持了磁粉成像（MPI）技术在临床前研究中的未来潜力。
