Optical imaging of localized chemical events using programmable diamond quantum nanosensors
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61388963%3A_____%2F17%3A00475005" target="_blank" >RIV/61388963:_____/17:00475005 - isvavai.cz</a>
Nalezeny alternativní kódy
RIV/00216208:11310/17:10359069 RIV/00216208:11110/17:10359069
Výsledek na webu
<a href="https://www.nature.com/articles/ncomms14701" target="_blank" >https://www.nature.com/articles/ncomms14701</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1038/ncomms14701" target="_blank" >10.1038/ncomms14701</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Optical imaging of localized chemical events using programmable diamond quantum nanosensors
Popis výsledku v původním jazyce
Development of multifunctional nanoscale sensors working under physiological conditions enables monitoring of intracellular processes that are important for various biological and medical applications. By attaching paramagnetic gadolinium complexes to nanodiamonds (NDs) with nitrogen-vacancy (NV) centres through surface engineering, we developed a hybrid nanoscale sensor that can be adjusted to directly monitor physiological species through a proposed sensing scheme based on NV spin relaxometry. We adopt a single-step method to measure spin relaxation rates enabling time-dependent measurements on changes in pH or redox potential at a submicrometre-length scale in a microfluidic channel that mimics cellular environments. Our experimental data are reproduced by numerical simulations of the NV spin interaction with gadolinium complexes covering the NDs. Considering the versatile engineering options provided by polymer chemistry, the underlying mechanism can be expanded to detect a variety of physiologically relevant species and variables.
Název v anglickém jazyce
Optical imaging of localized chemical events using programmable diamond quantum nanosensors
Popis výsledku anglicky
Development of multifunctional nanoscale sensors working under physiological conditions enables monitoring of intracellular processes that are important for various biological and medical applications. By attaching paramagnetic gadolinium complexes to nanodiamonds (NDs) with nitrogen-vacancy (NV) centres through surface engineering, we developed a hybrid nanoscale sensor that can be adjusted to directly monitor physiological species through a proposed sensing scheme based on NV spin relaxometry. We adopt a single-step method to measure spin relaxation rates enabling time-dependent measurements on changes in pH or redox potential at a submicrometre-length scale in a microfluidic channel that mimics cellular environments. Our experimental data are reproduced by numerical simulations of the NV spin interaction with gadolinium complexes covering the NDs. Considering the versatile engineering options provided by polymer chemistry, the underlying mechanism can be expanded to detect a variety of physiologically relevant species and variables.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10610 - Biophysics
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2017
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Nature Communications
ISSN
2041-1723
e-ISSN
—
Svazek periodika
8
Číslo periodika v rámci svazku
Mar 20
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
9
Strana od-do
—
Kód UT WoS článku
000396666300001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85015807223