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超灵敏量子生物传感器能“潜入”细胞读信号
科技日报·2025-05-27 07:40

这项成果融合了细胞生物学、量子科学、材料科学等学科研究,解决了纳米尺度下金刚石量子传感器性 能骤降的难题,为未来将量子传感技术应用于生物医学打开了新大门。 (文章来源:科技日报) 为了让这种传感器能够进入人体而不引发免疫反应,团队设计了一种硅氧烷外壳。这种材料做成的涂层 颗粒不容易被免疫系统识别为"入侵者",因此身体会更容易吞噬和消化这种颗粒。 此次结果出人意料:传感器自旋相干性提高了多达4倍,荧光强度增加了1.8倍,电荷稳定性也大大增 强。外壳不仅起到了保护作用,更引发了电子从金刚石转移到壳层的过程。这种"去电子化"状态抑制了 干扰量子信号的因素,从而增强了传感器性能,造就了一种更灵敏、更稳定地读取活细胞信号的方式。 将超灵敏的量子传感器置入活细胞中,用于追踪细胞变化、早期发现癌症和其他疾病,是当前最前沿的 研究方向之一。最近,美国芝加哥大学普利兹克分子工程学院研究团队开发出一种全新的金刚石量子生 物传感器,不仅能顺利"潜入"细胞内部,还比以往更稳定、更灵敏。相关论文发表在最新一期《美国国 家科学院院刊》上。 许多最优秀、最强大的量子传感器通常由金刚石制造而成。位于金刚石纳米晶体中的量子比特即使在足 够小、 ...