Последние достижения в области квантовых сенсоров на основе нан алмазов для биологических применений

Измерение некоторых величин на наноуровне часто возможно лишь в жестко ограниченных условиях, таких как низкая температура или вакуум. Однако недавно разработанная технология квантового сенсинга на основе нан алмазов (ND) обладает большим потенциалом для сверхчувствительной диагностики и исследования субклеточных параметров в условиях окружающей среды. Атомные дефекты (то есть N и Si) в кристаллической решетке ND обеспечивают стабильное излучение и в некоторых случаях спин-зависимую фотолюминесценцию. Эти уникальные свойства позволяют квантовым сенсорам на основе ND регистрировать локальную температуру, магнитные и электрические поля, а также деформацию. В этом обзоре рассматриваются некоторые из наиболее перспективных последних достижений в разработке и применении сенсоров на основе ND для решения актуальных задач биологии и медицины, включая сверхчувствительное обнаружение вирионов и локальное измерение pH, концентрации радикальных частиц, магнитных полей, температуры и вращательного движения.