Nowy biosensor kwantowy rewolucjonizuje biologię komórkową za pomocą nanocząstek diamentu

- Naukowcy z Uniwersytetu w Chicago zaprezentowali przełomowy biosensor kwantowy, który ma zrewolucjonizować sposób, w jaki badamy komórki i diagnozujemy choroby. Ta innowacyjna technologia, opracowana we współpracy z naukowcami z Uniwersytetu w Iowa, wykorzystuje nanocząstki diamentu pokryte specjalnie zaprojektowaną powłoką, zainspirowaną technologią stojącą za telewizorami QLED. Podstawą tego biosensora jest wykorzystanie nanokryształów diamentu. Te maleńkie diamenty, po wprowadzeniu do żywych komórek, mogą działać jako wysoce czułe sondy, pozwalając naukowcom monitorować procesy komórkowe i wykrywać choroby na ich najwcześniejszych etapach. Jednak głównym wyzwaniem było utrzymanie właściwości kwantowych tych nanocząstek wewnątrz komórki, ponieważ ich wydajność często ulega degradacji. Zespół badawczy rozwiązał ten problem, czerpiąc inspirację z technologii telewizorów QLED. Pokryli nanocząstki diamentu powłoką siloksanową, materiałem, który wzmacnia właściwości kwantowe diamentów i zapobiega rozpoznawaniu ich przez układ odpornościowy jako ciał obcych. To innowacyjne podejście nie tylko poprawiło czułość sensora, ale także dostarczyło nowych informacji na temat tego, jak modyfikacje powierzchni mogą wpływać na kwantowe zachowanie materiału. Wyniki były niezwykłe. Naukowcy zaobserwowali nawet czterokrotne zwiększenie spójności spinowej, kluczowego czynnika w działaniu sensora. Stwierdzili również, że powłoka siloksanowa zasadniczo zmieniła zachowanie kwantowe wewnątrz diamentu, prowadząc do bardziej stabilnego i czułego sposobu odczytywania sygnałów z żywych komórek. To przełom rozwiązuje długotrwałą zagadkę w dziedzinie wykrywania kwantowego i otwiera nowe możliwości zarówno dla innowacji inżynieryjnych, jak i badań podstawowych. "Ostateczny wpływ to nie tylko lepszy sensor, ale nowy, ilościowy framework dla inżynierii spójności i stabilności ładunku w kwantowych nanomateriałach" - powiedział Uri Zvi, główny autor artykułu. To odkrycie ma potencjał, aby zmienić diagnostykę medyczną, umożliwiając wcześniejsze i dokładniejsze wykrywanie chorób oraz oferując głębsze zrozumienie biologii komórkowej.