金刚石NV磁传感器

单颗粒级数字磁检测

一种基于金刚石氮空位中心的量子传感技术，能在单磁性纳米粒子水平上量化生物分子相互作用，具有极低背景和超高特异性。

Chen, Sanyou · Sun, Ziting · Li, Wanhe · Yu, Pei Pei · 史强 · Kong, Fei · Zhang, Qi · Wang, Pengfei · 王亚 · 石发展 · Du, Jiangfeng

Nano Letters 2023

具体参数

动态范围提升

{'zh': '>3', 'en': '>3'} orders of magnitude

单颗粒磁成像粒径

{'zh': '100', 'en': '100'} nm

技术优势

背景几乎为零

单颗粒磁成像方法基于氮空位中心对单个磁性纳米粒子的探测，避免了传统磁检测中的团聚和背景信号，从而提高信噪比和定量准确性。

能区分单碱基错配

在DNA-DNA相互作用检测中，单颗粒方法能够识别单个碱基错配，展示了极高的特异性。

动态范围扩大千倍

磁分离过程使检测灵敏度和动态范围提升超过3个数量级，且特异性也同时提高。

应用场景

• 生物分子检测：定量检测生物素-链霉亲和素及DNA相互作用，灵敏度高且特异性好。
• 超灵敏生物传感：单颗粒磁检测结合磁分离，可检测极低浓度抗体与核酸。
• 单分子检测：以单个磁性纳米粒子作为标记，实现单个生物分子相互作用的探测。
• 即时诊断：开发数字免疫磁分析，用于检测SARS-CoV-2相关抗体和核酸。