Quantum nanodiamonds for sensing of biological quantities: Angle, temperature, and thermal conductivity

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

• ระดับ A · หลักฐานทางคลินิกค่อนข้างแข็งแรง
• ระดับ B · หลักฐานทางคลินิกที่กำลังเติบโตและมีสัญญาณเชิงบวก
• ระดับ C · งานวิจัยในมนุษย์ระยะต้นที่กำลังสำรวจประโยชน์
• ระดับ D · รากฐานทางวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง
• กำลังศึกษาเพิ่มเติม · หัวข้อใหม่ที่นักวิจัยกำลังสำรวจอย่างต่อเนื่อง

บทคัดย่อ (ต้นฉบับภาษาอังกฤษ)

Measuring physical quantities in the nanometric region inside single cells is of great importance for understanding cellular activity. Thus, the development of biocompatible, sensitive, and reliable nanobiosensors is essential for progress in biological research. Diamond nanoparticles containing nitrogen-vacancy centers (NVCs), referred to as fluorescent nanodiamonds (FNDs), have recently emerged as the sensors that show great promise for ultrasensitive nanosensing of physical quantities. FNDs emit stable fluorescence without photobleaching. Additionally, their distinctive magneto-optical properties enable an optical readout of the quantum states of the electron spin in NVC under ambient conditions. These properties enable the quantitative sensing of physical parameters (temperature, magnetic field, electric field, pH, etc.) in the vicinity of an FND; hence, FNDs are often described as "quantum sensors". In this review, recent advancements in biosensing applications of FNDs are summarized. First, the principles of orientation and temperature sensing using FND quantum sensors are explained. Next, we introduce surface coating techniques indispensable for controlling the physicochemical properties of FNDs. The achievements of practical biological sensing using surface-coated FNDs, including orientation, temperature, and thermal conductivity, are then highlighted. Finally, the adva

ระดับหลักฐาน

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

ดูงานวิจัยทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง

กรองห้องสมุดงานวิจัยด้วยชื่อเรื่อง ชื่อผู้เขียน หรือปีที่ตีพิมพ์ของงานวิจัยนี้