นาโนไดมอนด์เรืองแสงสามารถเพิ่มความไวของการทดสอบวินิจฉัยทางการแพทย์โดยใช้กระดาษได้ ตามการศึกษาพิสูจน์แนวคิดจากนักวิจัยในสหราชอาณาจักร การแทนที่อนุภาคนาโนทองคำที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการทดสอบการไหลด้านข้างด้วยเพชรนาโนที่มีศูนย์ตำแหน่งว่างไนโตรเจนทำให้ความไวในการทดสอบดีขึ้นอย่างมาก ผู้เขียนศึกษากล่าวว่าการใช้ประโยชน์จากความสามารถ
ในการรับรู้ควอนตัมของนาโนไดมอนด์
เหล่านี้สามารถช่วยให้สามารถตรวจหาโรคต่างๆ เช่น HIV ได้เร็วขึ้น ผู้เขียนศึกษากล่าวว่าการปรับปรุงผลลัพธ์สำหรับผู้ป่วย
การทดสอบการไหลด้านข้าง เช่น การทดสอบการตั้งครรภ์ที่บ้าน เช่น ทำงานโดยการแช่แถบทดสอบกระดาษในตัวอย่างของเหลว หากตรวจพบฮอร์โมน โปรตีน หรือดีเอ็นเอ การทดสอบจะเป็นบวกและกระดาษจะเปลี่ยนสี โดยปกติจะมีเส้นสีปรากฏขึ้น การทดสอบเหล่านี้มีราคาถูก ใช้งานง่าย และให้ผลลัพธ์ที่รวดเร็ว ทำให้เหมาะสำหรับการทดสอบที่บ้านและใช้ในการตั้งค่าทรัพยากรต่ำ แต่ขาดความไวในการตรวจวินิจฉัยอื่นๆ และมักไม่สามารถตรวจพบไบโอมาร์คเกอร์ในระดับต่ำในระยะแรกของการติดเชื้อได้
การทดสอบการไหลด้านข้างส่วนใหญ่ใช้สิ่งที่เรียกว่าการทดสอบแบบแซนวิช หากคุณกำลังพยายามตรวจหาอนุภาคไวรัส ซึ่งเป็นแอนติเจน คุณจะติดแอนติบอดีที่กำหนดเป้าหมายไปที่แท็กที่มองเห็นได้ ซึ่งมักจะเป็นอนุภาคนาโนสีทอง และจุดเฉพาะบนแถบทดสอบ ซึ่งเป็นเส้นทดสอบ หากมีแอนติเจน พวกมันจะจับกับแท็กที่มองเห็นและเส้นทดสอบ ทำให้เคลื่อนที่ไม่ได้และอนุภาคนาโนทองคำในที่เดียวบนแถบ สิ่งนี้จะสร้างเส้นที่มองเห็นได้ซึ่งบ่งชี้ว่าการทดสอบเป็นบวก
ในงานวิจัยใหม่ที่ตีพิมพ์ในNatureเบ็น มิลเลอร์
แห่งUniversity College London และเพื่อนร่วมงานของเขาพบว่าหากพวกเขาแทนที่อนุภาคนาโนทองคำด้วยนาโนไดมอนด์ที่เสริมการปั่นจะทำให้การทดสอบมีความละเอียดอ่อนมากขึ้นหลายพันเท่า
นาโนไดมอนด์เหล่านี้มีความไม่สมบูรณ์ที่แม่นยำมากในตะแกรงคริสตัลที่เรียกว่าศูนย์ไนโตรเจนว่าง โครงสร้างพลังงานของจุดบกพร่องนี้ทำให้นาโนไดมอนด์เรืองแสงได้ และความเข้มของการเรืองแสงนี้สามารถปรับได้โดยใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อควบคุมการหมุนของอิเล็กตรอนของศูนย์ไนโตรเจนที่ว่าง การเรืองแสงนี้และความสามารถในการจัดการกับมัน ทำให้นาโนไดมอนด์เหล่านี้น่าสนใจในฐานะไบโอมาร์คเกอร์ที่มีศักยภาพ
เพื่อตรวจสอบว่า nanodiamonds เหล่านี้สามารถทำงานในการทดสอบการไหลด้านข้างได้หรือไม่ Miller ได้สร้างการทดสอบสองครั้งเพื่อตรวจหาไบโอตินของวิตามิน: หนึ่งใช้อนุภาคนาโนทองคำเป็นแท็กภาพและอีกอันใช้นาโนไดมอนด์เรืองแสง จากนั้นนักวิจัยได้ทดสอบการทดสอบโดยใช้สารละลายไบโอตินที่เจือจางมากขึ้น พวกเขาพบว่าการทดสอบ nanodiamond มีความไวมากกว่าการทดสอบที่ใช้อนุภาคนาโนทองคำ 100,000 และสามารถตรวจจับความเข้มข้นที่ต่ำถึง 0.5 โมเลกุลต่อไมโครลิตรหรือ 27 อนุภาคในตัวอย่าง 55 ไมโครลิตร
นักวิจัยยังได้สร้างการทดสอบการไหลด้านข้างเพื่อตรวจหา HIV RNA พวกเขาพบว่าหลังจากขั้นตอนการขยาย 10 นาที ซึ่งสร้างสำเนาอาร์เอ็นเอหลายชุด พวกเขาสามารถตรวจพบเอชไอวีอาร์เอ็นเอในตัวอย่างที่มีเพียงโมเลกุลเดียว
อย่างไรก็ตาม การอ่านแถบทดสอบนาโนไดมอนด์
นั้นไม่ง่ายเพียงแค่มองดูเท่านั้น เพื่อตรวจสอบผลลัพธ์ นักวิจัยได้ถ่ายภาพแถบกระดาษโดยใช้กล้องจุลทรรศน์เรืองแสงในขณะที่ใช้สนามไมโครเวฟเพื่อปรับการเรืองแสงของเพชรนาโน
แม้ว่าคุณจะสามารถใช้อุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการเพื่อวัดระดับอนุภาคนาโนทองคำที่ต่ำกว่าที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่าก็ตาม Miller บอกกับPhysics Worldว่าเครื่องหมายเรืองแสงมีความไวมากกว่า เนื่องจากเรืองแสงจะตรวจจับได้ง่ายกว่าในระดับที่ต่ำกว่าการเปลี่ยนแปลงในการดูดกลืนแสงที่เกิดจาก ทอง.
เทอร์โมมิเตอร์ควอนตัม Nanodiamond วัดอุณหภูมิของหนอน อย่างไรก็ตาม เมื่อก่อนหน้านี้นักวิจัยพยายามใช้เครื่องหมายเรืองแสงในการทดสอบที่คล้ายคลึงกัน พวกเขาประสบปัญหาเนื่องจากการเรืองแสงพื้นหลังจากแถบทดสอบ นี่คือที่มาของ nanodiamonds มิลเลอร์อธิบายว่าคุณสามารถปรับการเรืองแสงของพวกมันที่ความถี่เฉพาะแล้วกรองเพื่อตรวจจับการเรืองแสงที่ความถี่นั้นโดยแยกสัญญาณออกจากการเรืองแสงพื้นหลัง
“เราต้องทำงานมากขึ้นเพื่อให้ [การทดสอบของเรา] ใช้ได้กับการตั้งค่าทรัพยากรต่ำมากขึ้น” มิลเลอร์บอกกับPhysics World เขาบอกว่าขณะนี้ทีมกำลังพัฒนาเครื่องอ่านแบบพกพาราคาประหยัดต้นแบบที่ใช้มือถือรุ่นต้นแบบ โดยใช้สมาร์ทโฟน เขาอธิบายโดยหวังว่าจะแทนที่กล้องจุลทรรศน์ ทำให้การทดสอบมีความเหมาะสมมากขึ้นสำหรับการตั้งค่าการดูแลเบื้องต้น
วัสดุที่หลากหลายรวมถึงซิลิกอน ซิลิกอนคาร์ไบด์ แกลเลียมไนไตรด์ กราฟีน และท่อนาโนคาร์บอนได้รับการพิจารณาว่าเป็นแหล่งปล่อยมลพิษในการสร้างอุปกรณ์ที่มีการกำหนดค่าในแนวนอนหรือแนวตั้ง
อุปกรณ์เสริมคืออะไร และเหตุใดจึงไม่สามารถสร้าง VFET เสริมได้
ในทรานซิสเตอร์ภาคสนามของเซมิคอนดักเตอร์โลหะออกไซด์ทั่วไป (MOSFET) เรามีอุปกรณ์ประเภท n และประเภท p –NMOS และ PMOS ตามลำดับ เป็นไปได้โดยง่ายเนื่องจากสารกึ่งตัวนำสามารถเจือได้ด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง ความพร้อมใช้งานของทั้งสองประเภทนี้ช่วยให้สามารถสร้าง CMOS โดยอุปกรณ์ทั้งสองทำงานเป็นคู่ได้ เมื่อเชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้าอินพุตทั่วไป พวกมันจะทำงานตรงกันข้าม: เมื่อทรานซิสเตอร์ตัวหนึ่งเปิดอยู่ อีกตัวหนึ่งจะปิด ซึ่งช่วยให้ CMOS ทำงานโดยใช้พลังงานน้อยลง
Credit : veslebrorserdeg.com walkernoltadesign.com welldonerecords.com wessatong.com wmarinsoccer.com xogingersnapps.com
