利用细胞内金刚石量子传感器实现同步纳米流变与纳米测温
量子物理
2026-03-02 v1 生物物理
摘要
细胞质的粘弹性在细胞形态与分裂中起着关键作用。同时，局域温度与粘弹性耦合，并影响细胞生物能量学。探究细胞内温度与粘弹性的相互依赖关系，为研究新陈代谢与疾病进展提供了令人振奋的机遇。在此，我们提出一种双模量子传感器，能够在动态细胞环境中执行同步的纳米尺度测温与流变测量。我们的技术使用纳米金刚石中的氮空位中心，将流体环境中的亚衍射极限单粒子追踪与光探测磁共振谱相结合。我们展示了复杂介质中温度依赖粘弹性的纳米尺度传感。随后，我们利用该传感器研究活细胞内细胞作用力与细胞质流变学之间的相互作用，揭示了主动运输与纳米尺度粘弹性的细节。
引用
@article{arxiv.2306.17306,
title = {Simultaneous nanorheometry and nanothermometry using intracellular diamond quantum sensors},
author = {Qiushi Gu and Louise Shanahan and Jack W. Hart and Sophia Belser and Noah Shofer and Mete Atature and Helena S. Knowles},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.17306},
year = {2026}
}