PRELOM: Vedci vložili kvantové diamanty do ľudských buniek, výsledok mení dejiny medicíny
Vedci z University of Chicago a University of Iowa vyvinuli nový typ nanodiamantových senzorov, ktoré dokážu fungovať priamo vo vnútri živých buniek. Tieto senzory majú schopnosť sledovať biologické procesy na kvantovej úrovni a otvárajú dvere k veľmi skorému odhaľovaniu ochorení, ako je rakovina alebo cukrovka. Ich výnimočnosť spočíva v použití ochrannej vrstvy z oxidu kremičitého, teda siliky, podobnej tej, aká sa využíva pri výrobe QLED obrazoviek. Na tému upozornil portál InterestingEngineering.
Inšpirácia z televízorov priniesla riešenie pre biológiu
Diamanty totiž v sebe môžu obsahovať špeciálne defekty nazývané NV centrá. Tie reagujú na jemné zmeny magnetického poľa, teploty alebo elektrických signálov a dajú sa využiť ako vysoko citlivé senzory. Problém však nastával v okamihu, keď sa tieto diamanty zmenšili na veľkosť potrebnú na prienik do bunky. Kvantové vlastnosti sa tým výrazne oslabovali a senzory tak strácali svoju funkčnosť.
Tím vedcov preto hľadal spôsob, ako stabilizovať tieto nanosenzory, aby si zachovali citlivosť aj pri malých rozmeroch. Inšpiráciu našli v oblasti spotrebnej elektroniky, konkrétne v technológii QLED. Tam sa na ochranu kvantových bodiek používa kremičitý obal, ktorý zabraňuje ich degradácii a zachováva ich svietivosť
Vedci túto koncepciu preniesli do biofyziky a vytvorili nanodiamantové častice, ktorých povrch pokryli tenkou vrstvou siliky. Tento obal pôsobí ako štít, ktorý chráni citlivé NV centrá pred poškodením a šumom z vonkajšieho prostredia. Po starostlivom nastavení hrúbky obalu a úprave väzieb medzi kremíkom a diamantovým povrchom sa podarilo dosiahnuť pozoruhodný výsledok. Senzory boli stabilné a ich signál bol takmer dvojnásobne silnejší ako u neobalených častíc.
Nový nástroj pre bunkovú diagnostiku budúcnosti
Najdôležitejší dôkaz funkčnosti týchto senzorov prišiel až pri ich testovaní v živých bunkách. Vedci pozorovali, že aj po zavedení do biologického prostredia dokázali senzory vysielať čisté kvantové signály. Tým sa potvrdilo, že tento prístup môže výrazne posunúť hranice diagnostiky na bunkovej úrovni. Umožní to sledovať procesy ako zmeny pH, hladinu glukózy či prítomnosť patogénov priamo vnútri buniek a to ešte predtým, než sa prejavia prvé symptómy ochorení.
„Nejde len o lepší senzor, ale o nový kvantitatívny rámec pre inžinierstvo koherencie a stability náboja v kvantových nanomateriáloch,“ uviedol hlavný autor výskumu Uri Zvi.
Táto technológia tak nielenže zvyšuje presnosť diagnostiky, ale zároveň prináša nový spôsob, ako navrhovať a stabilizovať kvantové materiály pre biomedicínu. Výsledky ukazujú, že spojenie fyziky, chémie a bioinžinierstva môže viesť k skutočne prelomovým objavom, ktoré majú potenciál zmeniť modernú medicínu.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Let na hranicu vesmíru už nebude len pre miliardárov. Balóny od Space Perspective môžu byť revolúciou
NASA spúšťa revolučný experiment, ktorý by na Zemi nikdy nefungoval. Vybrali si najtichšie miesto neďaleko našej planéty
Pri Jupiteri podozrivo spomalil. Vedec chce preskúmať záhadný objekt, nevylučuje mimozemský pôvod
Švajčiarsky výskum prepisuje pravidlá urbanizmu. Revolučný materiál drasticky zníži hluk mesta
Vedci vytvorili roj živých švábov, ktoré fungujú ako drony. Technológia môže zmeniť vojnu aj špionáž
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Ukrajina uzavrela strategickú dohodu: Prvá transbalkánska dodávka plynu je realitou
„Nie sme závislí od grantov a práve to nám mnohí nevedia odpustiť.“ Šéf Film Europe vybudoval biznis mimo sveta Netflixu
Sajfa predal Toldo známemu hráčovi na trhu, slovenský trh pre tento biznis už nestačí
Na Slovensku sú len dve. Prešovská nemocnica zaviedla revolučnú liečbu zeleného zákalu
Trump vraj ponúkol Putinovi časť Ukrajiny, tvrdí rakúska ministerka. Rusko malo ponuku odmietnuť a pokračovať vo vojne
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Zmeny v STK zaskočili Slovákov. Vysoké pokuty hrozia aj tým, ktorí auto už nemajú (PREHĽAD)
- Žiadna pokuta, rovno ti zoberú vodičák. Tieto činnosti za volantom nikdy nerob (PREHĽAD)
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- Rusko potichu testuje nebezpečnú zbraň. Robotické tanky idú na front a Západ má dôvod na obavy
- Spojenec Západu vylepšil HIMARS desivou zbraňou. Trafila cieľ 480 km ďaleko s extrémnou presnosťou
-
- Zmeny v STK zaskočili Slovákov. Vysoké pokuty hrozia aj tým, ktorí auto už nemajú (PREHĽAD)
- Žiadna pokuta, rovno ti zoberú vodičák. Tieto činnosti za volantom nikdy nerob (PREHĽAD)
- Vesmír možno práve odhalil svoj najväčší trik. Astronómovia hovoria o objave, ktorý mení učebnice
- Kolaps ľudskej spoločnosti príde nečakane skoro. Vedcov vystrašil počítač s realistickou predpoveďou
- Najprekliatejší film histórie? Tragédia, pri ktorej zomreli dve deti a hercovi odťalo hlavu, šokuje dodnes
-
- Slováci sa zamilovali. Tieto pneumatiky sú absolútnym hitom, vodiči rozmýšľajú logicky
- Prekvapivé zistenia vedcov: Obľúbený nápoj Slovákov obsahuje neviditeľnú hrozbu, o ktorej sme doteraz netušili
- Rusko vyľakalo celý Západ. Multifunkčnou superzbraňou chce dobyť prekvapivú časť sveta
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- Európska únia opäť zaťala do živého. Chystá návrh, ktorý prinúti časť ľudí kupovať len elektromobily
Audi sa rúti dolu kopcom. Zisk sa prepadol o vyše 37 % a problémy nekončia
Slovensko čelí digitálnej invázii. Týždenne nás napadnú tisíce kyberútokov
Slovensko zažije krvavý Mesiac. Blíži sa veľké úplné zatmenie
Po 50 rokoch čakania to prišlo. Petržalka má konečne svoju električku
Európska raketa, ktorá bude strážiť Zem, vyletela do kozmu. Jej misia je kľúčová pre budúcnosť planéty
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP