2024年05月16日

京大など、微小ナノダイヤモンドセンサで温度計測実現

【カテゴリー】：行政/団体 【関連企業・団体】：ダイセル、京都大学

京都大学化学研究所の水落憲和教授、量子科学技術研究開発機構（QST）、ダイセルなどの研究グループは16日、独自に開発した爆轟（ばくごう）ナノダイヤモンド中に、強く安定した光検出磁気共鳴（ODMR）信号を持つ窒素-空孔（NV）中心を多数計測することに成功したと発表した。これにより、NV中心を含む爆轟ナノダイヤモンドでは初めて温度感度計測を実現した。開発した爆轟ナノダイヤモンドの粒径は約11 nmで、温度感度を計測したダイヤモンドセンサとして世界最小径となる。 　NV中心は、ODMR信号を利用することで温度、磁場、電場などを高感度に計測できるため、優れた量子センサとして幅広い分野で注目されている。生命科学分野では、NV中心を含むナノダイヤモンドを細胞核やミトコンドリア等の細胞小器官に導入できれば、微小領域における高感度計測が期待できる。 　 　ただ、これまで生体計測に用いられてきたナノダイヤモンドの粒径は主に100 nm前後で、細胞膜や核膜へのダメージを抑えて細胞深部に導入するには粒径30 nm以下が要求される。小粒径のナノダイヤモンドの合成は爆轟法が有力だが、従来の爆轟ナノダイヤモンドはNV中心の濃度が低い、ODMR信号が低く不安定、といった問題があった。今回実現したNV中心爆轟ナノダイヤモンドを用いることで、今後、細胞内などの微小領域での量子センシングが期待できる。 　同研究成果は、2024年5月10日に、国際学術誌「APL Materials」に掲載された。 　 ＜ニュースリリース参照＞ https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2024-05-16-0 ＜ニュースリリース参照＞ https://www.chem-t.com/fax/images/tmp_file1_1715843673.pdf