Квантовая алмазный зондирования

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) спектроскопия широко применяется для химического анализа и распознавания молекулярной структуры. Потому что он обычно опирается на слабые магнитные поля, создаваемые небольшой тепловой ядерной спиновой поляризации, ЯМР является его низкая чувствительность по сравнению с другими аналитическими методами. Обычный аппарат ЯМР, как правило, использует большие объемы выборки около миллилитр-достаточно большой, чтобы содержать около миллиона биологических клеток.

В исследовании, опубликованном в натуральном комментарий х (проксимити-контроллер PRX), исследователи из Университета штата Мэриленд технологии квантового центра (группы) и его коллеги сообщают о новой квантовой зондирования, что позволяет с высоким разрешением, спектроскопия ЯМР на малые молекулы в разбавленном растворе в 10 пиколитр образец объем-примерно эквивалентно одной клетки.

В экспериментах сообщается в статье, озаглавленной «гиперполяризация-усиленной спектроскопии ЯМР с чувствительностью Femtomole с использованием квантовых дефектов в Алмазе,» были проведены исследовательской группы профессор Рональд Walsworth, основатель и директор группы. Их находка является очередным шагом в предыдущие результаты, в которые Walsworth и сотрудники разработали систему, которая использует азот-вакансия квантовые дефекты в алмазах, чтобы обнаружить ЯМР сигналы, производимые пиколитр-данные образцы. В прошлом ученые могли лишь наблюдать сигналы чистые, высококонцентрированные образцы. Чтобы преодолеть это ограничение, Walsworth и коллег сочетании квантовой алмазного ЯМР с «гиперполяризации» метод, который увеличивает спин ядерного образца поляризации, и, следовательно, ЯМР сигнала-более чем в сто раз. Его результаты представлены в России понимают, в первый раз, ЯМР с femtomole молекулярной чувствительности.

О результатах исследования, Walsworth говорит: «в реальном мире цель-включить химического анализа и магнитно-резонансная томография (МРТ) на уровне отдельных биологических клеток.» МРТ-это тип сканирования, который может обрабатывать фотографии частей тела, включая мозг. «Прямо сейчас, МРТ ограничена в своей резолюции, и он может только объемы изображения, содержащий около миллиона клеток. Видя отдельных клеток неинвазивно с помощью МРТ (для диагностики болезни и ответить на основные вопросы в биологии) — одно из долгосрочных целей квантовых исследований, зондирования», — говорит Walsworth.

сделать разницу: спонсорские возможности