Biomaqnetizm — canlı orqanizmlər tərəfindən yaranan maqnit sahələrinin öyrənilməsi ilə məşğul olan elmi sahədir və bioelektromaqnetizmin tərkib hissəsidir. Bu sahə əsasən hüceyrə və toxumalarda baş verən elektrik proseslərinin yaratdığı çox zəif maqnit siqnallarının ölçülməsi və təhlilinə yönəlmişdir. Bunun əksinə olaraq, orqanizmlərin naviqasiyada maqnetizmdən istifadəsi maqnetoresepsiya adlanır və maqnit sahələrinin orqanizmlərə təsirinin öyrənilməsi maqnetobiologiyadır. (Biomaqnetizm sözü bəzən qeyri-dəqiq şəkildə maqnetobiologiyanı da əhatə etmək üçün istifadə olunmuş, hətta “maqnetoastrobiologiya” kimi maqnetizm, kosmologiya və biologiya sözlərinin demək olar ki, hər hansı birləşməsini ifadə etmişdir.)
Biomaqnetizm sözünün mənşəyi dəqiq məlum deyil, lakin görünür ki, bir neçə yüz il əvvəl "heyvani maqnetizm" ifadəsi ilə əlaqəli şəkildə meydana çıxmışdır. Müasir elmi tərif isə 1970-ci illərdə, tədqiqatçıların insan bədəni tərəfindən istehsal olunan maqnit sahələrini ölçməyə başlaması ilə formalaşmışdır. İlk etibarlı ölçmə əslində 1963-cü ildə aparılmışdır,[1] lakin tədqiqat sahəsi yalnız 1970-ci ildə aşağı səs-küylü texnika hazırlanandan sonra genişlənməyə başlamışdır.[2] Bu gün biomaqnetizm tədqiqatçıları icmasının rəsmi təşkilatı yoxdur, lakin hər iki ildən bir təxminən 600 iştirakçının qatıldığı beynəlxalq konfranslar keçirilir. Konfrans fəaliyyətinin əksəriyyəti MEG (maqnetoensefaloqram), yəni beynin maqnit sahəsinin ölçülməsi üzərində cəmləşir.
Canlı orqanizmlərdə elektrik cərəyanları əsasən ionların (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl⁻) hüceyrə membranı boyunca hərəkəti nəticəsində yaranır. Makswell tənliklərinə əsasən, hər bir elektrik cərəyanı ətrafında maqnit sahəsi yaradır. Buna görə də:
- Ürək fəaliyyəti → ölçülə bilən maqnit sahəsi
- Beyin neyronlarının aktivliyi → maqnit siqnalları
- Əzələ yığılması → maqnit impulsları
Bu maqnit sahələri çox zəifdir (pikotesla–femtotesla diapazonunda) və Yer maqnit sahəsindən milyonlarla dəfə zəifdir.
Biomaqnetizmin elmi inkişafı 20-ci əsrdə sürətlənmişdir:
- 1963-cü ildə ürəyin maqnit sahəsi ilk dəfə ölçülmüşdür.
- 1970-ci ildə David Cohen superkeçirici maqnitometr istifadə edərək daha dəqiq ölçmələr aparmışdır.
- 1970-ci illərdən sonra SQUID (Superconducting Quantum Interference Device) texnologiyası sahənin inkişafında əsas rol oynamışdır.
Ürəyin yaratdığı maqnit sahəsinin qeydi. Ürək-damar xəstəliklərinin diaqnostikasında istifadə edilə bilər.
Beynin elektrik aktivliyinin yaratdığı maqnit sahəsinin ölçülməsi. Epilepsiya ocaqlarının aşkarlanması və neyrocərrahiyyə planlaşdırılmasında mühüm rol oynayır.
Əzələlərin maqnit aktivliyinin ölçülməsi.
Mədə-bağırsaq sisteminin elektrik aktivliyinin maqnit üsulla qeydi.
- Biomaqnetik ölçmələr üçün xüsusi qoruyucu otaqlar (maqnit ekranlaşdırılmış otaqlar) tələb olunur. Əsas cihazlar:
- SQUID maqnitometrləri
- Optik pompalanmış maqnitometrlər
- Fluxgate maqnitometrlər
- Maqnetoresepsiya — heyvanların Yer maqnit sahəsini hiss etməsi
- Maqnetobiologiya — maqnit sahələrinin canlılara təsirinin öyrənilməsi
- Bioelektrokimya — bioloji elektrik proseslərinin kimyəvi əsasları
- Maqnetit — bəzi orqanizmlərdə tapılan maqnit mineralı
- Neyrologiya
- Kardiologiya
- Neyrocərrahiyyə
- Biotibbi mühəndislik
- Fundamental biofizika tədqiqatları
- Otaq temperaturunda işləyən yüksək həssas maqnit sensorlarının hazırlanması
- Portativ MEG sistemləri
- Süni intellekt əsaslı siqnal emalı
- Qeyri-invaziv erkən diaqnostika üsullarının inkişafı
- Bioelektrokimya
- İnsan maqnetizmi
- Maqnetit
- Maqnetokardioqrafiya
- Maqnetoresepsiya - orqanizmlər tərəfindən maqnit sahələrinin hiss edilməsi
- Maqnetoelektrokimya
- Maqnetoensefaloqrafiya
- Maqnetoqastroqrafiya
- Maqnetomioqrafiya
- ↑ Baule, Gerhard; McFee, Richard. "Detection of the magnetic field of the heart". American Heart Journal. Elsevier BV. 66 (1). 1963: 95–96. doi:10.1016/0002-8703(63)90075-9. ISSN 0002-8703. PMID 14045992.
- ↑ Cohen, David; Edelsack, Edgar A.; Zimmerman, James E. "Magnetocardiograms taken inside a shielded room with a superconducting point contact magnetometer". Applied Physics Letters. AIP Publishing. 16 (7). 1970: 278–280. Bibcode:1970ApPhL..16..278C. doi:10.1063/1.1653195. ISSN 0003-6951.
- Williamson SH, Romani GL, Kaufman L, Modena I, redaktorlar. Biomagnetism: An Interdisciplinary Approach. 1983. NATO ASI seriyası. New York: Plenum Press.
- Cohen, D. Boston və biomaqnetizmin tarixi. Neurology and Clinical Neurophysiology 2004; 30: 1.
- Biomaqnetizmin tarixi