Розробка нового квантового біосенсора на основі алмазних нанокристалів з інноваційною QLED-оболонкою дозволила подолати ключові перешкоди квантового зондування в живих клітинах.
Сучасна квантова сенсорика стикається з проблемою: мініатюрні алмазні частинки втрачають квантову когерентність у біологічному середовищі. Зменшення розміру кристалу погіршує сигнал, ускладнюючи точну діагностику. «Усі процеси, які необхідно досліджувати на молекулярному рівні, не можна проводити за допомогою великих пристроїв», — зазначає Урі Цві. Тому було критично важливо знайти рішення, яке зберігає когерентність у нанорозмірному масштабі.
Інноваційне рішення прийшло з несподіваного джерела — технології телевізорів QLED. Там стабілізація кольору досягається шляхом покриття квантових точок спеціальними оболонками. Цей метод адаптовано до нанодіамантів: «Дослідники виявили, що оточення квантових точок ретельно розробленими оболонками пригнічує шкідливі поверхневі ефекти», — пояснює Цві. Використання оболонки з силоксану зробило датчики одночасно біосумісними та ефективними.
Отримані результати перевершили очікування: покращення спінової когерентності вчетверо, зростання флуоресценції в 1,8 рази та стабільніший заряд. «Я намагався лягати спати, але не міг заснути, думаючи: “Що там відбувається?”», — зізнається Денис Кандідо. Завдяки міждисциплінарному підходу команда розкрила механізм — перенесення електронів у оболонку знижує вплив дефектів поверхні.
Фундаментальне значення відкриття виходить за межі біосенсорики. «Кінцевим результатом є не просто кращий сенсор, а нова кількісна основа для інженерії когерентності», — підкреслює Зві. Це відкриває нові горизонти в розробці квантових наноматеріалів для медицини, біології та квантових обчислень.
Стаття Квантовий біосенсор подолав бар’єри діагностики клітин з’явилася спочатку на Цікавості.
#Квантовий #біосенсор #подолав #барєри #діагностики #клітин
Source link
