استفاده از حسگر مبتنی بر فیزیک کوانتوم برای تشخیص کرونا - یومی بلاگ

به گزارش خبرنگاران و به نقل از تی ای، دانشمندان ام آی تی رویکرد نوی را برای تشخیص کروناویروس سندرم حاد تنفسی 2 توسعه داده اند. براساس اثرات کوانتومی، این رویکرد، سریع تر، مقرون به صرفه تر و به طور بالقوه دقیق تر است.

فرایند پردازش روش های آزمایشی موجود چندین ساعت به طول می انجامد. هیچ یک از این آزمایش ها نمی توانند مقدار ویروس موجود در بدن افراد را با دقت بالا مشخص نمایند اما در مقابل این آزمایش نو می تواند نرخ منفی کاذب زیر یک درصد داشته باشد. این آزمایش به مقدار ای حساس است که می تواند چند صد رشته از آر ان ای ویروسی را در عرض یک ثانیه تشخیص دهد.

دانشمندان رویکرد نو را با استفاده از نقایص مقیاس اتمی در تکه های ریز الماس که با عنوان نیتروژن- تهی جایی مرکزی (NV) شناخته می شوند، ایجاد کردند. این نقص های کوچک به علت تاثیرات کوانتومی در شبکه کریستالی الماس، مستعد اختلالات کوچک هستند.

روش نو شامل پوشاندن نانوالماس های حاوی این نیتروژن- تهی جایی مرکزی با ماده ای است که به صورت مغناطیسی با آنها جفت شده و تنها با توالی آر.ان.ای خاصی از ویروس پیوند می یابد. هنگامی که آر.ان.ای ویروسی حضور دارد و به این ماده متصل می گردد، اتصال مغناطیسی را مختل می نماید که این امر باعث ایجاد تغییراتی در فلورسانس الماس می گردد که این تغییرات نیز به راحتی با یک حسگر نوری مبتنی بر لیزر قابل تشخیص است.

یک نیتروژن- تهی جایی مرکزی(N-V مرکزی یا NV مرکزی) یکی از بی شمار انواع نقص ها در الماس است. بیشترین خاصیت مورد آنالیز و مفید آن، خاصیت نور تابناکی است که می توان آن را به راحتی از یک NV مرکزی منفرد، به ویژه در حالت بار منفی(-N-V) حاصل کرد. دانشمندان ام آی تی طی این مطالعه از شبیه سازی های ریاضی نیز استفاده کردند و ثابت کردند که این سیستم عملکرد صحیحی دارد.