Courtesy of InterestingEngineering

Sensor Kuantum Berlapis Silika dari Nanodiamond: Deteksi Penyakit di Tingkat Sel Lebih Awal

Mengembangkan sensor kuantum berbasis nanodiamond yang stabil dan dapat berfungsi efektif di dalam sel hidup untuk memungkinkan deteksi dini penyakit.

25 Mei 2025, 16.43 WIB

44 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Inovasi nanodiamand dapat merevolusi deteksi penyakit pada tahap awal.
Penggunaan struktur inti-cangkang dari silika meningkatkan kinerja sensor kuantum.
Penelitian ini membuka kemungkinan baru dalam diagnostik presisi dan pencitraan seluler.

Chicago, Amerika Serikat - Para peneliti dari Universitas Chicago dan Universitas Iowa berhasil mengatasi masalah performa sensor kuantum nanodiamond yang selama ini menurun drastis saat diperkecil agar bisa masuk ke dalam sel hidup.

Nanodiamond dengan pusat NV sangat sensitif terhadap perubahan medan magnet, temperatur, dan sinyal listrik, ideal untuk memantau kondisi dalam tubuh, tetapi sinyalnya cepat melemah di skala nanometer.

Dengan mengadopsi teknologi pelindung dari layar QLED, peneliti melapisi nanodiamond dengan bahan silika yang aman dan stabil, untuk mencegah kerusakan dari lingkungan seluler serta kebisingan sinyal.

Hasilnya adalah peningkatan kekuatan sinyal 1,8 kali dan stabilitas yang sangat baik ketika digunakan di dalam sel hidup, memungkinkan pemantauan kesehatan sel secara real-time dan deteksi dini penyakit seperti diabetes dan kanker.

Penemuan ini membawa harapan untuk diagnosa yang lebih presisi dan teknologi bioengineer yang dapat merevolusi cara kita memahami dan memantau kesehatan seluler.

--------------------

Analisis Kami: Pendekatan inovatif memanfaatkan teknologi dari bidang elektronik konsumen sangat cerdas dan membuka jalan baru dalam aplikasi biomedis sensor kuantum. Namun, tantangan selanjutnya adalah memastikan keamanan jangka panjang dan integrasi teknologi ini dalam klinik secara masif.

--------------------

Analisis Ahli:

John Preskill: Pemanfaatan pusat NV di nanodiamonds dengan perlindungan dengan lapisan silica bisa mengatasi masalah decoherence, yang selama ini menjadi hambatan utama dalam pengembangan sensor kuantum biologis.

Mikhail Lukin: Metode core-shell ini menunjukkan terobosan besar dalam menggabungkan material kuantum dengan lingkungan biologis, sebuah langkah yang diperlukan untuk suksesnya teknologi kuantum dalam medis.

--------------------

What's Next: Sensor kuantum berbasis nanodiamond berlapis silica ini akan menjadi teknologi utama dalam diagnosis dini penyakit dan pemantauan kesehatan seluler yang akurat, memungkinkan deteksi dan pengobatan lebih cepat dan tepat sasaran.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/diamond-quantum-sensors-for-living-cells