Lo spettrometro di risonanza magnetica (ODMR) rilevato otticamente CIQTEK è una piattaforma sperimentale basata sulla risonanza magnetica di spin del centro di azoto vacante (centro NV). Controllando le quantità fisiche di base come ottica, elettricità e magnetismo, implementa la manipolazione e la lettura del centro NV nel diamante.
Rispetto alla tradizionale risonanza paramagnetica e alla risonanza magnetica nucleare, presenta i vantaggi di un lungo tempo di coerenza, una potente manipolazione e risultati intuitivi degli esperimenti di collasso.
Fabbricazione di sonde di diamante di alta qualità, inclusa la crescita di diamante ultrapuro, iniezione di ioni e processo di elaborazione micro-nano, padronanza del processo principale di preparazione del tempo di coerenza e sensori di diamante ad alta stabilità.
Risoluzione spaziale ultraelevata per la misurazione precisa del campo magnetico, del campo elettrico e della temperatura su scala nanometrica.
Manipolazione ad alta fedeltà. Con componenti di modulazione delle microonde ad alta potenza e banda larga con precisione temporale di 50 picosecondi per ottenere una manipolazione della rotazione silenziosa, efficiente e veloce e coerente.
Possono essere condotti lunghi esperimenti incustoditi. Software di controllo intelligente e sistema di acquisizione del segnale, compreso esperimento automatico del centro colore, calibrazione automatica del percorso ottico, regolazione automatica del campo magnetico, ecc.
Applicazioni nell'analisi spettrale e nell'analisi strutturale
Lo spettrometro a risonanza magnetica (ODMR) rilevato otticamente CIQTEK può essere applicato all'analisi della struttura e della funzione di macromolecole biologiche, imaging di singole molecole, imaging subcellulare, smistamento cellulare, ecc. E la scala di misurazione spazia dall'ordine dei nanometri ai micrometri.
- Risonanza Paramagnetica Elettronica (EPR) per Singola Proteina e Singola Molecola
La spettroscopia EPR (ESR) di singole molecole proteiche in condizioni ambientali è stata studiata analizzando l'interazione tra il centro NV e gli spin degli elettroni esterni. La misurazione dei materiali su scala nanometrica o anche a livello di singolo spin può ottenere informazioni nascoste da una media statistica dell'insieme, per comprendere la struttura e le proprietà dei materiali in modo più fondamentale.
- Risonanza magnetica nucleare su nanoscala
Nel campo della NMR a singola molecola, negli ultimi anni sono stati compiuti rapidi progressi. Nel 2016, utilizzando questa tecnica sono stati ottenuti spettri NMR di singole proteine. Con lo sviluppo della tecnologia, la risoluzione del cambiamento chimico è stata notevolmente migliorata. È possibile ottenere la risoluzione di 1 Hz (volume del campione: picolitri) e realizzare la NMR su scala di singola cellula.
- Rilevazione della temperatura, del campo magnetico, del potenziale d'azione nelle cellule viventi
L’applicazione del centro NV nelle nanoparticelle di diamante per tracciare le cellule viventi in tempo reale può ottenere la misurazione della temperatura locale su scala nanometrica, per monitorare i cambiamenti della temperatura locale negli stati attivi come le cellule tumorali e il feedback sulle loro condizioni fisiologiche. L'applicazione dei centri colore NV per rilevare i potenziali d'azione dei singoli neuroni nei vermi ha gettato le basi per l'applicazione di questa tecnologia nel campo delle neuroscienze. L'imaging del campo magnetico dei batteri magnetotattici viene realizzato applicando le proprietà magnetiche dei centri NV.