まるわかり！生体ナノ量子センサ Part1

「量子センサの材料として期待されるダイヤモンド」から

高品質な量子センサを作るためにはいかにNVセンターを高濃度に作るか、高度な技術・工夫が必要であることを大島チームリーダーが紹介しました。誌面では簡単に「量子センサの作り方」をご紹介しましたが、「量子生命クイズ」でもわかりやすく解説しています。

量子生命クイズ 1枚の写真 Vol.2  物質量子機能化グループ編

コラムで紹介した研究成果

​コラムで紹介した研究成果のプレスリリース、論文情報をまとめました。もっと詳しく知りたい方はこちらをお読みください。

コラム1　世界最小のダイヤモンド量子センサ

プレスリリース：世界最小のダイヤモンド量子センサーの作成に成功

3分で読める研究成果

＜論文情報＞

“Monodisperse Five-Nanometer-Sized Detonation Nanodiamonds Enriched in Nitrogen-Vacancy Centers”

Daiki Terada, Takuya F. Segawa, Alexander I. Shames, Shinobu Onoda, Takeshi Ohshima, Eiji Osawa, Ryuji Igarashi, Masahiro Shirakawa

ACS Nano (2019)　　https://doi.org/10.1021/acsnano.8b09383

コラム2　量子センサでできること

▶温度、電場、磁場をはかることができる

温度計測に関する論文情報：

“One-Pot Synthesis of Highly Dispersible Fluorescent Nanodiamonds for Bioconjugation”

Daiki Terada, Shingo Sotoma, Yoshie Harada, Ryuji Igarashi, and Masahiro Shirakawa

Bioconjugate chemistry（2018）

https://doi.org/10.1021/acs.bioconjchem.8b00412

“Non-contact measurement of internal body temperature using subcutaneously implanted diamond microparticles”

Kiichi Kaminaga, Hiromi Yanagihara, Takuya Genjo, Takamitsu Morioka, Hiroshi Abe, Masahiro Shirakawa, Takeshi Ohshima,  Shizuko Kakinuma and  Ryuji Igarashi 

Biomateriarls Science（2021）https://doi.org/10.1039/D1BM01187A

▶ｐHをはかることができる

プレスリリース：世界初・ナノサイズのpHセンサーを実現

論文情報：“pH Nanosensor Using Electronic Spins in Diamond”

Takahiro Fujisaku, Ryotaro Tanabe, Shinobu Onoda, Ryou Kubota, Takuya F. Segawa,   Frederick T. -K. So, Takeshi Ohshima, Itaru Hamachi, Masahiro Shirakawa and Ryuji Igarashi

ACS Nano （2019）https://doi.org/10.1021/acsnano.9b05342

▶回転運動をはかることができる

プレスリリース：細胞における分子1個の回転運動を３次元で検出するナノ量子センサーを実現

論文情報：“Tracking the 3D Rotational Dynamics in Nanoscopic Biological Systems”

​Ryuji Igarashi, Takuma Sugi, Shingo Sotoma, Takuya Genjo, Yuta Kumiya, Erik Walinda, Hiroshi Ueno, Kazuhiro Ikeda, Hitoshi Sumiya, Hidehito Tochio, Yohsuke Yoshinari, Yoshie Harada, and Masahiro Shirakawa

Journal of the American Chemical Society（2020）htts://doi.org/10.1021/jacs.0c01191

▶高感度に見つける！

研究紹介動画：目で見て体感！蛍光ナノダイヤモンドによる高感度蛍光検出

プレスリリース：量子操作で蛍光検出効率100倍に成功

3分で読める研究成果

論文情報：“All-Optical Wide-Field Selective Imaging of Fluorescent Nanodiamonds in Cells, In Vivo and Ex Vivo”

​Tamami Yanagi, Kiichi Kaminaga, Michiyo Suzuki, Hiroshi Abe, Hiroki Yamamoto, Takeshi Ohshima, Akihiro Kuwahata, Masaki Sekino, Tatsuhiko Imaoka, Shizuko Kakinuma, Takuma Sugi, Wataru Kada, Osamu Hanaizumi and Ryuji Igarashi

Acs Nano （2021）https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c07740

コラム3　生体ナノ量子センサ×再生医療

論文情報："A quantum thermometric sensing and analysis system using fluorescent nanodiamonds for the evaluation of living stem cell functions according to intracellular temperature"

​Hiroshi Yukawa, Masazumi Fujiwara, Kaori Kobayashi, Yuka Kumon, Kazu Miyaji, Yushi Nishimura, Keisuke Oshimi, Yumi Umehara, Yoshio Teki, Takayuki Iwasaki, Mutsuko Hatano, Hideki Hashimoto and  Yoshinobu Baba

Nanoscale Advances（2020）https://doi.org/10.1039/D0NA00146E

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