Chicago, États-Unis - Des scientifiques de l'Université de Chicago ont dévoilé un biocapteur quantique révolutionnaire, prêt à transformer la manière dont nous étudions les cellules et diagnostiquons les maladies. Cette technologie innovante, développée en collaboration avec des chercheurs de l'Université de l'Iowa, utilise des nanoparticules de diamant recouvertes d'une enveloppe spécialement conçue, inspirée de la technologie des téléviseurs QLED.
Le cœur de ce biocapteur réside dans l'utilisation de nanocristaux de diamant. Ces minuscules diamants, lorsqu'ils sont introduits dans des cellules vivantes, peuvent agir comme des sondes très sensibles, permettant aux scientifiques de surveiller les processus cellulaires et de détecter les maladies à leurs premiers stades. Cependant, un défi majeur a été de maintenir les propriétés quantiques de ces nanoparticules une fois à l'intérieur d'une cellule, car leurs performances se dégradent souvent.
L'équipe de recherche a résolu ce problème en s'inspirant de la technologie des téléviseurs QLED. Ils ont recouvert les nanoparticules de diamant d'une enveloppe de siloxane, un matériau qui améliore les propriétés quantiques des diamants et empêche le système immunitaire de les reconnaître comme des corps étrangers. Cette approche innovante a non seulement amélioré la sensibilité du capteur, mais a également fourni de nouvelles informations sur la façon dont les modifications de surface peuvent influencer le comportement quantique d'un matériau.
Les résultats ont été remarquables. Les chercheurs ont observé une amélioration allant jusqu'à quatre fois la cohérence de spin, un facteur clé de la performance du capteur. Ils ont également constaté que l'enveloppe de siloxane modifiait fondamentalement le comportement quantique à l'intérieur du diamant, conduisant à une manière plus stable et sensible de lire les signaux des cellules vivantes. Cette percée résout une énigme de longue date dans le domaine de la détection quantique et ouvre de nouvelles voies pour l'innovation en ingénierie et la recherche fondamentale.
« L'impact final n'est pas seulement un meilleur capteur, mais un nouveau cadre quantitatif pour l'ingénierie de la cohérence et de la stabilité de la charge dans les nanomatériaux quantiques », a déclaré Uri Zvi, l'auteur principal de l'article. Cette découverte a le potentiel de transformer les diagnostics médicaux, en permettant une détection plus précoce et plus précise des maladies, et en offrant une compréhension plus approfondie de la biologie cellulaire.