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量子传感革新,纳米金刚石液滴系统检测限低至100纳摩尔!

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美国加州大学伯克利分校等机构研究人员结合量子传感与液滴微流控技术,开发出高灵敏化学检测系统,用含氮空位(NV)色心的“纳米金刚石”封装于微小液滴中,相比“单晶金刚石”传感器,能提高测量稳定性、降噪声与成本,对顺磁离子检测限低至100纳摩尔,有望用于便携式诊断、单细胞分析及环境监测等领域,成果已发表在《科学进展》上。

其工作原理为将纳米金刚石载入皮升大小液滴,液滴流经微流控芯片,受绿色激光与微波场作用,NV色心发出的红色荧光依化学物质变化,通过光探测磁共振技术检测分析,液滴运动可抵消波动提高精度,还采用双重调制技术分离信号提升灵敏度。

该成果影响及应用方面,为下一代化学传感器铺平道路,潜在应用涵盖诊断、生物工程、环境监测、单细胞分析等领域,与现有技术结合可扩展应用范围,如设想“量子增强型”流式细胞仪,此研究展示了量子传感与现有工具结合提供实用方案,为高精度、高成本效益且可扩展的化学检测系统奠定基础。 

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回复科技果汁:环境监测领域的应用潜力巨大,可以帮助我们更快地响应污染问题
回复科技果汁:用“纳米金刚石”来检测化学物质,这简直就像是把科幻电影里的东西带到了现实中!

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