Алмазные медицинские сенсоры впервые смогут стабильно работать внутри клеток

Учёные Чикагского университета и Университета Айовы разработали уникальные квантовые сенсоры, работающие внутри живых клеток. В основе технологии — алмазные наночастицы с дефектами, известными как NV-центры.

Эти сенсоры фиксируют малейшие изменения температуры, магнитных полей или химических сигналов и излучают свет, который можно считывать для анализа состояния клетки.

Однако ранее подобные датчики теряли эффективность при уменьшении размера. Исследователи решили эту проблему, покрыв наноалмазы кремниевой оболочкой, аналогичной оболочкам квантовых точек в QLED-экранах. Это позволило увеличить яркость сигнала в 1,8 раза и обеспечить стабильную работу датчиков внутри клеток.

Технология уже показала, что может фиксировать изменения на уровне 10 нанометров — размер белков. Это открывает путь к ранней диагностике рака, диабета и другим заболеваниям, а также к точечной доставке препаратов. Устройства не токсичны, устойчивы к фотоблеклости и способны отслеживать здоровье клеток в реальном времени.