鑽石奈米感測器突破 解開量子生物科技難題

最新研究將量子科技、細胞生物學與高畫質電視技術巧妙結合，開發出革命性的生物感測器。這種超靈敏量子感測器能深入活細胞內部，為早期癌症診斷與細胞生長監測開創嶄新可能。

芝加哥大學分子工程學院博士生Uri Zvi領導的研究團隊發現，雖然鑽石是製作頂尖量子感測器的理想材料，但將鑽石奈米粒子匯入細胞卻面臨重大挑戰。「要在分子層級探測細胞活動，傳統感測器體積過大，必須使用奈米級材料。」Zvi解釋道。

研究團隊從量子點電視（QLED）技術獲得靈感，為鑽石奈米粒子設計特殊塗層。這種矽氧烷（siloxane）外殼不僅能提升量子特性，還能避免引發免疫反應。「就像電視中的量子點經過塗層處理後變得穩定，我們用類似方法強化鑽石感測器的效能。」Zvi說明。

令人驚喜的是，這項創新不僅解決了感測器應用難題，更意外解開量子材料領域的長期謎團。研究顯示，塗層使自旋相干性提升達四倍，螢光強度增加1.8倍，電荷穩定性也顯著改善。

「這就像發現新物理定律！」愛荷華大學助理教授Denis Candido分享研究過程中的興奮：「我們最終找到了相干性提升的根本原因，這為量子奈米材料工程開闢全新方向。」

這項跨領域合作匯集了生物工程、免疫工程與量子工程專家，研究成果已發表於《美國國家科學院院刊》。團隊開發的定量分析框架，不僅打造出更優異的感測器，更為量子材料研究樹立重要里程碑。