تشخیص سرطان و دیابت در مرحله های اولیه با حسگرهای کوانتومی_صبح سریع

این فناوری پیشرفته، ترکیبی از خواص الماس‌های لوکس، فیزیک کوانتوم و تکنولوژی نمایشگر QLED است و درون یک سلول زنده جا می‌شود.

این دستاورد آینده‌نگرانه هم‌اکنون در حال بازدید و آزمایش است و می‌تواند نقش مهمی در تشخیص سریع و درمان مؤثر بیماری‌ها داشته باشد.

چالش قدیمی نانوالماس‌ها

سال‌ها است که دانشمندان می‌دانند نقص‌های خاصی در ساختار الماس، به‌اختصاصی مراکز نیتروژن خالی (NV)، می‌توانند همانند حسگرهای کوانتومی حساس عمل کنند. این مراکز می‌توانند تغییرات جزئی در میدان‌های مغناطیسی، دما و سیگنال‌های الکتریکی را شناسایی کنند و برای بازدید درون سلول‌ها یا مواد، زیاد مناسب‌ می باشند.

اما مشکل اینجا است که برای ورود به سلول، باید از نانوالماس‌های کمتر از ۱۰۰ نانومتر منفعت گیری شود. در این اندازه کوچک، سیگنال‌های کوانتومی ضعیف خواهد شد و دیگر کارایی کافی ندارند.

کوششهای قبلی همانند پاک‌سازی سطح الماس یا تحول ساختار بلور نیز نتوانستند این ضعف را جبران کنند.

الهام از نقاط کوانتومی در نمایشگرهای QLED

اینجا می بود که محققان از دنیای الکترونیک مصرفی الهام گرفتند. در تلویزیون‌های QLED، ذرات زیاد ریز نورافشان به نام نقاط کوانتومی با لایه‌ای محافظ پوشانده خواهد شد تا از تخریب و افت نوردهی‌ آنها جلوگیری شود.

محققان همین روش را برای نانوالماس‌های کوانتومی به کار گرفتند. آنها یک ساختار هسته-پوسته‌ای طراحی کردند:

هسته: نانوالماس

پوسته: ماده‌ای به نام سیلیکا که پایدار، ایمن برای بدن و زیاد مناسب برای کارهای زیستی است.

نتایج درخشان و راهی برای تشخیص سرطان و دیابت

با اجرای این روش، نانوالماس‌های پوشیده‌شده با سیلیکا تا ۱.۸ برابر سیگنال نیرومندتری نسبت به مثالهای بدون پوشش تشکیل کردند. مهم‌تر از همه، این حسگرها بعد از ورود به سلول زنده نیز سیگنال‌های پایدار و قابل‌خواندن داشتند؛ دستاوردی که پیش‌تر ممکن نبوده است.

آینده تشخیص زودهنگام بیماری‌ها همانند سرطان و دیابت

این نوآوری می‌تواند راه را برای تشخیص سریع و دقیق بیماری‌ها در سطح سلولی هموار کند. از تصویربرداری زیستی گرفته تا پزشکی دقیق، فناوری تازه می‌تواند نقش مهمی در انقلاب بعدی زیست‌فناوری ایفا کند.