El diamante ve a través de la célula ⚡ экспресс
La identificación de células individuales en poblaciones heterogéneas es fundamental para la investigación biomédica y el diagnóstico. Los métodos de clasificación actuales requieren marcadores fiables o pueden comprometer la viabilidad celular debido a las etiquetas. Se propone un enfoque basado en RMN cuánticamente potenciada utilizando centros de nitrógeno-vacante en diamante para la detección sin marcaje de señales protónicas (^1H) intracelulares. El método permitió distinguir dos líneas de células tumorales humanas mediante los tiempos de relajación espín-red T₁ de los protones, que actúan como una firma fisicoquímica intrínseca. Esto sienta las bases para la clasificación sin marcaje en el análisis de células raras, la medicina personalizada y el diagnóstico a nivel de célula única.
Cada célula es un diapasón en miniatura. Un fuerte pulso magnético la hace "sonar", y la atenuación de ese sonido depende de lo que hay dentro: viscosidad, densidad, composición. Un diminuto diamante con un defecto en su estructura funciona como un micrófono ultrasensible, captando los ecos magnéticos de células individuales.
Tal defecto —una vacante de nitrógeno— es tan pequeño que en la punta de una aguja caben millones. Pero incluso un solo centro es capaz de registrar el campo magnético de apenas unos pocos protones.
Los investigadores probaron dos líneas de células cancerosas. Resultó que cada una tiene su propio tiempo de relajación de los núcleos de hidrógeno, como una huella digital: en las células más agresivas la señal se desvanece de manera diferente. Sin marcadores químicos ni colorantes, a menudo dañinos para las células, el sensor de carbono convierte las señales de las moléculas de agua en un claro cuadro diagnóstico.
Este enfoque no destructivo es un paso hacia los clasificadores celulares del futuro. Serán útiles para buscar células madre raras, diagnóstico personalizado y detección temprana de enfermedades.
🎯 En la punta de una aguja caben millones de defectos del diamante, pero incluso uno solo registra el campo magnético de apenas unos pocos protones.
🎬 La lectura magnética de los "pasaportes" celulares se asemeja al funcionamiento de un tricoder médico de la ciencia ficción.