AI导读：

美国芝加哥大学研究团队开发出全新的金刚石量子生物传感器，比以往更稳定、更灵敏。该技术有望为癌症早期检测带来革命性突破，已发表在《美国国家科学院院刊》上。成果融合了细胞生物学、量子科学、材料科学等学科研究，为量子传感技术在生物医学领域的应用打开了新大门。

将超灵敏的量子传感器置入活细胞中，用于追踪细胞变化、早期发现癌症和其他疾病，是当前最前沿的研究方向之一。最近，美国芝加哥大学普利兹克分子工程学院研究团队开发出一种全新的金刚石量子生物传感器，不仅能顺利“潜入”细胞内部，还比以往更稳定、更灵敏。这一创新技术有望为癌症早期检测带来革命性突破，相关论文已发表在最新一期《美国国家科学院院刊》上。

许多最优秀、最强大的量子传感器通常由金刚石制造而成。位于金刚石纳米晶体中的量子比特即使在足够小、能被细胞“吞噬”的粒子中，仍可保持量子相干性，确保信号的稳定和可读性。然而，金刚石颗粒越小，量子信号就越弱，传感器的性能就越差，这一技术瓶颈长期困扰着科研界。

为了攻克这一难题，研究团队受到量子点发光二极管（QLED）电视的启发，设想通过给金刚石量子传感器“包壳”来改善其性能。他们设计了一种硅氧烷外壳，这种材料不易被免疫系统识别，有助于传感器顺利进入人体而不引发免疫反应。

实验结果显示，这种新型传感器的自旋相干性提高了多达4倍，荧光强度增加了1.8倍，电荷稳定性也显著增强。外壳不仅起到了保护作用，还促进了电子从金刚石转移到壳层的过程，从而增强了传感器性能，使其能够更灵敏、更稳定地读取活细胞信号。

这项成果融合了细胞生物学、量子科学、材料科学等多个学科领域的研究，成功解决了纳米尺度下金刚石量子传感器性能骤降的难题。这一创新不仅为量子传感技术的发展开辟了新路径，更为未来将其应用于生物医学领域打开了广阔的大门。

（文章来源：科技日报）