Biomagne�smo
Biomagne�smo estuda a geração e interação de campos magné�cos com a matéria viva. Uma de suas mais recentes
aplicações é a área de ensaios imunológicos, que medem a reação an�geno-an�corpo com o obje�vo de detectar
vírus, bactérias, células cancerosas, etc. Os ensaios u�lizam tradicionalmente marcadores que consistem em
par�culas, com tamanho entre dezenas e centenas de nanômetros, contendo um núcleo magné�co e uma camada
externa com propriedades fluorescentes ou enzimá�cas ligada à an�corpos. Uma vez detectados os marcadores,
através de suas propriedades, a quan�dade de an�genos ligados aos an�corpos pode ser es�mada. Os métodos
tradicionalmente usados têm limitações devido à instabilidade dos marcadores. Recentemente, disposi�vos
supercondutores de interferência quân�ca (SQUIDs) têm sido aplicados a estes ensaios para a localização e
quan�ficação dos marcadores através, das propriedades magné�cas do seu núcleo. Devido à extraordinária
capacidade do SQUID na detecção de fluxo magné�co, a expecta�va é aumentar a sensibilidade e a faixa dinâmica
dos ensaios. Isto pode levar a um diagnós�co precoce de determinadas patologias como tumores e doenças auto-
imunes. Pesquisas estão sendo desenvolvidas com o SQUID para detectar e quan�ficar marcadores magné�cos no
Laboratório de Biomagne�smo.
Princípios de Biomagne�smo
Magnetobiologia é uma area de pesquisa em que são inves�gados os efeitos que os campos magné�cos podem
produzir sobre os organismos vivos.Já as pesquisas em biomagne�smo se orientam em sen�do contrário: ao invés de
estudar os efeitos dos campos magné�cos sobre os seres vivos, o que é feito é medir os campos que são produzidos
por esses seres. Por necessitar de instrumental sensível que foi desenvolvido somente na década de 70, a área de
biomagne�smo é rela�vamente nova quando comparada com outras áreas interdisciplinares envolvendo a Física. ai
eu tendei isso soo saoo os Biomagne�cos!
Detectores de Campos Magné�cos
Com certeza o primeiro detector de campo magné�co(magnetômetro) inventado pelo homem foi a bússola. Através
da detecção do campo magné�co terrestre esse instrumento fornece a indicação da direção norte-sul e pode
também ser configurado para medir outros campos magné�cos, além do terrestre. Uma outra maneira comum de
medir campos magné�cos é através de uma bobina de indução. Pela lei de Faraday, a força eletromotriz, voltagem ou
diferença de potencial (ddp) nos terminais de uma bobina é dada pela relação: é o fluxo magné�co para uma
geometria de campo homogêneo B atravessando uma bobina com N espiras e área A. Neste caso, o campo
magné�co é medido através da ddp induzida num conjunto de espiras. No caso de campos oscilantes, o aumento da
sensibilidade remete a um grande número de espiras, área e freqüências altas. Destes parâmetros, somente a área e
o número de espiras podem ser variados no caso biomagné�co.Contudo existe um compromisso entre esses fatores
e o obje�vo final da medida: uma grande área implica em perda de resolução espacial e um número grande de
espiras aumenta o ruído intrínseco (Ruído Johnson ou branco) do detector. Uma maneira extremamente engenhosa
de se produzir uma variação de fluxo magné�co é através da modulação da permeabilidade magné�ca de um
material ferromagné�co.A permeabilidade rela�va de um material é a tangente à curva B x H num determinado
ponto, o que faz com que nos pontos P1 e P2 a permeabilidade magné�ca µ seja máxima e mínima,
respec�vamente. De acordo com a lei de Faraday, um vol�metro ligado aos terminais dessa bobina vai registrar uma
voltagem " sempre que isso acontecer. Esse disposi�vo pode ser usado para medir campos está�cos ou de baixas
freqüências, quando estas são comparadas à freqüência de modulação da permeabilidade magné�ca, com grande
sensibilidade, visto que o campo magné�co pode ser chaveado com uma frequência bem mais alta que aquela do
sinal que se quer medir. Esse disposi�vo é chamado Magnetômetro de Fluxo Saturado ou "Fluxgate". Os Disposi�vos
Supercondutores de Interferência Quân�ca ou SQUIDs são os disposi�vos para medida de fluxo magné�co mais
sensíveis que existem. Tais sensores encontram amplas aplicações na Física, desde experimentos para detectar ondas
gravitacionais até a construção de pico vol�metros. Baseados em princípios da supercondu�vidade, os SQUIDs
possuem resposta em freqüência pra�camente plana na faixa de interesse para medidas biomagné�cas e podem
medir campos de intensidade da ordem de fT. Uma propriedade interessante é que essa diferença de fase depende
de uma grandeza �sica conhecida como momentum generalizado e, conseqüentemente, do potencial vetor. Um
SQUID conhecido como DC, pois o mesmo é polarizado com uma corrente DC. Nesse disposi�vo engenhosamente se
combinam duas correntes que percorrem diferentes caminhos cada um com uma junção formando um anel. Existe
também outro �po de SQUID conhecido como SQUID-RF, o qual u�liza um campo magné�co de radiofreqüência
(�picamente na faixa de MHz) como polarização de um anel supercondutor que possui uma única junção Josephson.
Um sério problema aparece quando se consegue construir um disposi�vo para medir campos tão sensíveis, visto que
os campos magné�cos presentes no ambiente são pelo menos de mil a um milhão de vezes mais intensos que os
campos que esses detectores podem resolver. Onde instalar um detector desse �po? A resposta trivial a essa
questão é a construção de uma câmara magne�camente blindada, na qual se u�lizam materiais de alta
