Nuovo termometro quantistico: rileva la temperatura di piccoli animali

Gli scienziati hanno equipaggiato con successo un microscopio ottico con sensori quantistici. In tal modo hanno creato un preciso termometro basato su microscopio, in grado di rilevare una "febbre" in minuscoli vermi nematodi.

L'importanza dei sistemi quantistici

I sistemi quantistici sono estremamente sensibili all'ambiente circostante, rendendoli ideali per misurare i cambiamenti di temperatura in vivo. I microscopi ottici consentono agli scienziati di visualizzare strutture microscopiche in campioni biologici e, se combinati con biomarcatori fluorescenti, possono essere utilizzati per osservare i processi biologici. In un nuovo studio, i ricercatori dell'Università della città di Osaka hanno combinato le due tecnologie per osservare sistemi e processi biologici in cui il calore e la temperatura svolgono un ruolo importante. Questo nuovo sistema integra efficacemente il tracciamento veloce delle particelle e la stima della temperatura ad alta precisione in tempo reale.

Una nuova tecnologia ibrida

La nuova tecnologia ibrida utilizza nanodiamanti, che gli scienziati hanno iniettato in esemplari di vermi nematodi. Il nuovo algoritmo di termometria quantistica del team di ricerca è stato in grado di tracciare il movimento dei diamanti del microscopio e misurare gli spin quantistici nei diamanti fluorescenti, rivelando i cambiamenti di temperatura all'interno dei vermi. Il sensore legge la temperatura come uno spostamento di frequenza della risonanza magnetica rilevata otticamente. Il termometro quantistico alimentato da nanodiamond è stato in grado di registrare l'aumento di temperatura di minuscoli vermi di dimensioni inferiori a un millimetro. Tali risultati guideranno la direzione futura del rilevamento quantistico come contributo alla biologia.