使用嵌入静电纺聚合物纳米纤维的荧光纳米金刚石在生理样细胞微环境中的量子传感

含有氮空位（NV）中心的荧光纳米金刚石（fNDs）是生物环境中量子传感的 promising 候选者。然而，迄今为止，将 fNDs 的传感能力与实验室中用于支持生理代表性细胞行为的仿生基底相结合的进展甚微。本工作描述了嵌入 fNDs 的静电纺聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）纳米纤维的制备与实现，用于在重现细胞微环境纳米级架构和形貌的环境中进行光学量子传感。通过将 fNDs 以不同 PLGA 和溶剂组合混合制备了一系列静电纺溶液，结果表明 fND 分布高度依赖于 PLGA 和溶剂浓度。确定了能产生均匀分散 fNDs 的配方并随后静电纺成纳米纤维。所得 fND 纳米纤维使用荧光显微镜和扫描电子显微镜（SEM）进行了表征。还通过光探测磁共振（ODMR）和纵向自旋弛豫测量进行了量子测量。使用连续波 ODMR 检测到了 fND 纳米纤维外部的时间变化磁场，以展示嵌入 fNDs 的传感能力。fND 嵌入纳米纤维作为生理环境中生物传感器的潜在效用通过其支持高活性种群的分化神经干细胞（一种能够产生电活性神经元回路的主要治疗性种群）的能力得到证明。还在分化神经干细胞培养物上展示了对活细胞存在下 fNDs 的 ODMR 谱的成功获取。