Технология магнитной визуализации Diamond NV-center для исследования клеток
Свет, электричество, тепло и магнетизм — важные физические величины, участвующие в измерениях в области биологических наук, причем наиболее широко используются оптические изображения. Благодаря постоянному развитию технологий оптическая визуализация, особенно флуоресцентная визуализация, значительно расширила горизонт биомедицинских исследований. Однако оптическая визуализация часто ограничена фоновым сигналом в биологических образцах, нестабильностью сигнала флуоресценции и сложностью абсолютного количественного определения, что в некоторой степени ограничивает ее применение. Магнитно-резонансная томография (МРТ) является хорошей альтернативой и имеет широкий спектр применений в некоторых важных сценариях медико-биологических наук, таких как обследование черепных, неврологических, мышечных, сухожильных, суставных и брюшно-тазовых поражений органов, благодаря своей проникающей, низкой характеристики фона и устойчивости. Хотя ожидается, что МРТ устранит вышеупомянутые недостатки оптической визуализации, она ограничена низкой чувствительностью и низким пространственным разрешением, что затрудняет ее применение для визуализации на уровне ткани с разрешением от микрона до нанометра. Новый квантовый магнитный датчик, разработанный в последние годы, азотно-вакансионный (NV) центр, люминесцентный точечный дефект в алмазе, технология магнитной визуализации на основе NV-центра позволяет обнаруживать слабые магнитные сигналы с разрешением до нанометрового уровня и не является -инвазивный . Это обеспечивает гибкую и высокосовместимую платформу измерения магнитного поля для медико-биологических наук. Он уникален для проведения исследований на тканевом уровне и клинической диагностики в области иммунитета и воспаления, нейродегенеративных заболеваний, сердечно-сосудистых заболеваний, биомагнитного зондирования, магнитно-резонансных контрастных веществ и особенно для биологических тканей, содержащих оптический фон и аберрации оптической передачи, и требует количественный анализ. Diamond NV-центр Магнитно-визуальных технологий Существует два основных типа технологии магнитной визуализации с алмазным NV-центром: сканирующая магнитная визуализация и магнитная визуализация в широком поле. Сканирующая магнитная визуализация сочетается с методом атомно-силовой микроскопии (АСМ), в котором используется алмазный одноцветный центральный датчик. Метод визуализации представляет собой одноточечное сканирование, которое имеет очень высокое пространственное разрешение и чувствительность. Однако скорость и дальность визуализации ограничивают применение этого метода в некоторых областях. С другой стороны, для магнитной визуализации в широком поле используется привязанный алмазный датчик с высокой концентрацией NV-центров по сравнению с одним NV-центром, который имеет пониженное пространственное разрешение, но демонстрирует большой потенциал для получения изображений в широком поле в реальном времени. Последнее может быть более подходящи...
