纳米金刚石分散剂、纳米级金刚石
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据最新一期《自然》杂志报道，英国伦敦大学学院的一项新研究发现，低成本纳米金刚石的量子传感能力可以将纸质诊断测试的灵敏度提高到比纸质诊断测试更高的水平使用广泛使用的金纳米颗粒进行的测试。 5 个数量级，有望更早检测出HIV 等病毒性疾病。纸质侧流层析测试的工作原理与妊娠测试相同。将一条纸条浸入液体样本中，颜色（或荧光信号）的变化表明阳性结果以及病毒蛋白或DNA 的检测。它被广泛用于检测从HIV 到COVID-19 的各种疾病。病毒等，无需在实验室处理结果即可进行快速诊断。纳米金刚石的更高灵敏度可以检测到较低的病毒载量，这意味着可以在早期阶段发现疾病，从而有望降低病毒传播的风险并实现及时有效的治疗。金刚石具有高度规则的结构，有些具有称为“氮空位（NV）中心”的缺陷。 NV 中心有许多潜在的应用，从用于超灵敏成像的荧光生物标记到量子计算中的信息处理量子位。研究人员利用了纳米金刚石的这一特性。 NV中心可以发出明亮的荧光来指示抗原或其他目标分子信号的存在。过去，荧光标记受到样本或试纸条背景荧光的限制，难以检测低浓度的病毒蛋白或DNA。然而，荧光纳米金刚石的量子特性克服了这一限制，允许选择性地调谐其发光，从而可以使用微波场将信号固定在设定频率，并有效地将其与背景荧光分离。光学结果表明，纳米金刚石的灵敏度比金纳米颗粒高五个数量级（100,000 倍），这意味着产生可检测信号所需的纳米颗粒要少得多。通过短短10 分钟的等温扩增步骤，研究人员能够在模型样本中检测单分子水平的HIV RNA。这项工作已经在实验室环境中进行了演示，但研究团队希望开发新的测试方法，以便可以使用智能手机或便携式荧光读数器读取结果，从而使用户的测试变得更容易。
