🔬 Размещение гиперчувствительных квантовых сенсоров в живых клетках — это 🚀 перспективное направление для отслеживания роста клеток и ранней диагностики заболеваний, включая рак. Однако есть проблема: самые мощные квантовые сенсоры создаются в крошечных алмазах, но их сложно интегрировать в клетки.
😓 «Все процессы, которые нужно изучать на 🧬 молекулярном уровне, требуют миниатюрных инструментов. Здесь не подойдут крупные объекты — нужны 🔬 наночастицы», — объясняет Ури Цви, аспирант Чикагского университета. — «Алмазные нанокристаллы уже использовали как биосенсоры, но их производительность оказалась 📉 значительно ниже ожидаемой».
📚 Ури — ведущий автор статьи в Proceedings of the National Academy of Sciences, где предложено решение. Вдохновившись технологией QLED-телевизоров 📺, команда создала алмазный наносенсор с защитной оболочкой. Это не только усилило ⚛️ квантовые свойства материала, но и решило проблему биосовместимости.
🌌 «Это один из самых чувствительных сенсоров на Земле, и теперь мы улучшили его для работы в разных средах», — говорит профессор Аарон Эссер-Кан, соавтор исследования.
Раньше квантовые сигналы слабели при уменьшении алмазных частиц. Но команда обнаружила, что силиконовая оболочка не только маскирует сенсор от иммунных клеток 🛡️, но и в 4️⃣ раза повышает квантовую когерентность!
🤯 «Мы не ожидали такого скачка! — говорит соавтор Денис Кандидо. — Это заставляло нас ночами искать объяснения. Оказалось, оболочка меняет перенос электронов, устраняя помехи».
🔍 Итог: новый сенсор открывает путь к ранней диагностике, а также даёт ключ к управлению квантовыми свойствами наночастиц. «Это не просто прорыв в сенсорах, а новый подход к проектированию квантовых материалов», — подчёркивает Ури.
Материал предоставлен Чикагским университетом.
🌐 Больше о квантовой физике: [Physics Forums](https://www.physicsforums.com/forums/quantum-physics.62/).