Chicago, USA - Scienziati dell'Università di Chicago hanno svelato un rivoluzionario biosensore quantistico, pronto a rivoluzionare il modo in cui studiamo le cellule e diagnostichiamo le malattie. Questa tecnologia innovativa, sviluppata in collaborazione con ricercatori dell'Università dell'Iowa, utilizza nanoparticelle di diamante rivestite con un guscio appositamente progettato, ispirato alla tecnologia alla base dei televisori QLED.
Il cuore di questo biosensore risiede nell'uso di nanocristalli di diamante. Questi minuscoli diamanti, quando introdotti nelle cellule viventi, possono agire come sonde altamente sensibili, consentendo agli scienziati di monitorare i processi cellulari e rilevare le malattie nelle loro fasi iniziali. Tuttavia, una sfida importante è stata quella di mantenere le proprietà quantistiche di queste nanoparticelle una volta all'interno di una cellula, poiché le loro prestazioni spesso si degradano.
Il team di ricerca ha affrontato questo problema prendendo ispirazione dalla tecnologia dei televisori QLED. Hanno rivestito le nanoparticelle di diamante con un guscio di silossano, un materiale che migliora le proprietà quantistiche dei diamanti e impedisce al sistema immunitario di riconoscerli come corpi estranei. Questo approccio innovativo non solo ha migliorato la sensibilità del sensore, ma ha anche fornito nuove informazioni su come le modifiche della superficie possono influenzare il comportamento quantistico di un materiale.
I risultati sono stati notevoli. I ricercatori hanno osservato un miglioramento fino a quattro volte nella coerenza di spin, un fattore chiave nelle prestazioni del sensore. Hanno anche scoperto che il guscio di silossano ha fondamentalmente alterato il comportamento quantistico all'interno del diamante, portando a un modo più stabile e sensibile per leggere i segnali dalle cellule viventi. Questa scoperta risolve un mistero di lunga data nel campo del rilevamento quantistico e apre nuove strade per l'innovazione ingegneristica e la ricerca fondamentale.
"L'impatto finale non è solo un sensore migliore, ma un nuovo quadro quantitativo per l'ingegneria della coerenza e della stabilità della carica nei nanomateriali quantistici", ha affermato Uri Zvi, l'autore principale dell'articolo. Questa scoperta ha il potenziale per trasformare la diagnostica medica, consentendo una diagnosi precoce e più accurata delle malattie e offrendo una comprensione più profonda della biologia cellulare.