清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Quantum relaxometry for detecting biomolecular interactions with single NV centers

松弛法 钻石 化学物理 放松(心理学) 位阻效应 纳米技术 化学 材料科学 医学 磁共振成像 放射科 心理学 立体化学 社会心理学 自旋回波 复合材料
作者
Min Li,Qi Zhang,Xi Kong,Sheng Zhao,Baishen Pan,Ziting Sun,Pei Yu,Zhecheng Wang,Mengqi Wang,Wentao Ji,Fei Kong,Guanglei Cheng,Si Wu,Ya Wang,Sanyou Chen,Xun‐Cheng Su,Fazhan Shi
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:122 (35): e2509102122-e2509102122 被引量:1
标识
DOI:10.1073/pnas.2509102122
摘要

The investigation of biomolecular interactions at the single-molecule level has emerged as a pivotal research area in life science, particularly through optical, mechanical, and electrochemical approaches. Spins existing widely in biological systems offer a unique degree of freedom for detecting such interactions. However, most previous studies have been largely confined to ensemble-level detection in the spin degree. Here, we developed a molecular interaction analysis method approaching single-molecule level based on relaxometry using the quantum sensor, nitrogen-vacancy (NV) center in diamond. Experiments utilized an optimized diamond surface functionalized with a polyethylenimine nanogel layer, achieving 10 nm average protein distance and mitigating interfacial steric hindrance. Then we measured the strong interaction between streptavidin and spin-labeled biotin complexes, as well as the weak interaction between bovine serum albumin and biotin complexes, at both the micrometer scale and nanoscale. For the micrometer-scale measurements using ensemble NV centers, we reexamined the often-neglected fast relaxation component and proposed a relaxation rate evaluation method, substantially enhancing the measurement sensitivity. Furthermore, we achieved nanoscale detection approaching single-molecule level using single NV centers. This methodology holds promise for applications in molecular screening, identification, and kinetic studies at the single-molecule level, offering critical insights into molecular function and activity mechanisms.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ycc666完成签到 ,获得积分10
刚刚
花花公子完成签到,获得积分10
9秒前
dra7vu完成签到,获得积分10
9秒前
nhanvm完成签到,获得积分10
15秒前
vothuong完成签到,获得积分10
17秒前
村上春树的摩的完成签到 ,获得积分10
22秒前
一个小胖子完成签到,获得积分10
25秒前
萝卜青菜完成签到 ,获得积分10
26秒前
Seriously完成签到,获得积分10
34秒前
Cassie完成签到,获得积分10
1分钟前
wood完成签到,获得积分10
1分钟前
纯真保温杯完成签到 ,获得积分10
1分钟前
傻傻的哈密瓜完成签到,获得积分10
1分钟前
lx完成签到,获得积分10
1分钟前
likexin完成签到,获得积分10
1分钟前
宇文雨文完成签到 ,获得积分10
1分钟前
alexlpb完成签到,获得积分10
1分钟前
四块一毛柒完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Bin_Liu完成签到,获得积分20
2分钟前
catherine完成签到,获得积分10
2分钟前
许丫丫发布了新的文献求助10
2分钟前
齐天小圣完成签到 ,获得积分10
2分钟前
风雨晴鸿完成签到 ,获得积分10
2分钟前
田様应助可靠的大楚采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
Akim应助dd123采纳,获得10
2分钟前
alabik完成签到,获得积分10
2分钟前
许丫丫完成签到,获得积分10
2分钟前
铜豌豆完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
慎二完成签到 ,获得积分10
2分钟前
dd123发布了新的文献求助10
2分钟前
lingling完成签到 ,获得积分10
2分钟前
牛仔完成签到 ,获得积分10
2分钟前
ramsey33完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
看看发布了新的文献求助10
3分钟前
看看完成签到,获得积分10
3分钟前
Lianna完成签到 ,获得积分10
4分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6436661
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8251025
关于积分的说明 17551385
捐赠科研通 5494952
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898214
邀请新用户注册赠送积分活动 1874890
关于科研通互助平台的介绍 1716139