Chicago, AS - Para ilmuwan di University of Chicago telah meluncurkan biosensor kuantum terobosan, yang siap merevolusi cara kita mempelajari sel dan mendiagnosis penyakit. Teknologi inovatif ini, yang dikembangkan bekerja sama dengan para peneliti dari University of Iowa, menggunakan nanopartikel berlian yang dilapisi dengan cangkang yang dirancang khusus, terinspirasi oleh teknologi di balik televisi QLED.
Inti dari biosensor ini terletak pada penggunaan nanokristal berlian. Berlian kecil ini, ketika dimasukkan ke dalam sel hidup, dapat bertindak sebagai probe yang sangat sensitif, memungkinkan para ilmuwan untuk memantau proses seluler dan mendeteksi penyakit pada tahap paling awal. Namun, tantangan utama adalah mempertahankan sifat kuantum dari nanopartikel ini setelah berada di dalam sel, karena kinerjanya sering kali menurun.
Tim peneliti mengatasi masalah ini dengan mengambil inspirasi dari teknologi televisi QLED. Mereka melapisi nanopartikel berlian dengan cangkang siloksan, bahan yang meningkatkan sifat kuantum berlian dan mencegah sistem kekebalan tubuh mengenalinya sebagai benda asing. Pendekatan inovatif ini tidak hanya meningkatkan sensitivitas sensor, tetapi juga memberikan wawasan baru tentang bagaimana modifikasi permukaan dapat memengaruhi perilaku kuantum suatu material.
Hasilnya luar biasa. Para peneliti mengamati peningkatan hingga empat kali lipat dalam koherensi spin, faktor kunci dalam kinerja sensor. Mereka juga menemukan bahwa cangkang siloksan secara fundamental mengubah perilaku kuantum di dalam berlian, yang mengarah pada cara yang lebih stabil dan sensitif untuk membaca sinyal dari sel hidup. Terobosan ini memecahkan misteri lama di bidang penginderaan kuantum dan membuka jalan baru untuk inovasi teknik dan penelitian dasar.
"Dampak akhirnya bukan hanya sensor yang lebih baik, tetapi kerangka kerja kuantitatif baru untuk merekayasa koherensi dan stabilitas muatan dalam nanomaterial kuantum," kata Uri Zvi, penulis utama makalah tersebut. Penemuan ini berpotensi mengubah diagnosis medis, memungkinkan deteksi penyakit yang lebih awal dan akurat, dan menawarkan pemahaman yang lebih dalam tentang biologi seluler.