論文の概要: Measuring kinetic parameters using quantum plasmonic sensing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.06214v2
- Date: Fri, 13 May 2022 12:19:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-22 11:36:39.362820
- Title: Measuring kinetic parameters using quantum plasmonic sensing
- Title（参考訳）: 量子プラズモニックセンシングによる運動パラメータの測定
- Authors: K. T. Mpofu, C. Lee, G. E. M. Maguire, H. G. Kruger and M. S. Tame
- Abstract要約: 分子間相互作用の運動パラメータの測定に量子センシング技術を用いることを理論的に検討する。
この結果は、生命科学の運動学を研究するためのより正確な量子ベースのセンサーの設計に役立つかもしれない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The measurement of parameters that describe kinetic processes is important in
the study of molecular interactions. It enables a deeper understanding of the
physical mechanisms underlying how different biological entities interact with
each other, such as viruses with cells, vaccines with antibodies, or new drugs
with specific diseases. In this work, we study theoretically the use of quantum
sensing techniques for measuring the kinetic parameters of molecular
interactions. The sensor we consider is a plasmonic resonance sensor -- a
label-free photonic sensor that is one of the most widely used in research and
industry. The first type of interaction we study is the antigen BSA interacting
with antibody IgG1, which provides a large sensor response. The second type is
the enzyme carbonic anhydrase interacting with the tumor growth inhibitor
benzenesulfonamide, which produces a small sensor response. For both types of
interaction we consider the use of two-mode Fock states, squeezed vacuum states
and squeezed displaced states. We find that these quantum states offer an
enhancement in the measurement precision of kinetic parameters when compared to
that obtained with classical light. The results may help in the design of more
precise quantum-based sensors for studying kinetics in the life sciences.
- Abstract（参考訳）: 運動過程を記述するパラメータの測定は、分子間相互作用の研究において重要である。
これは、ウイルスと細胞、抗体のワクチン、特定の疾患の薬物など、異なる生物学的実体が相互にどのように相互作用するかという物理的なメカニズムをより深く理解することを可能にする。
本研究では,量子センシング技術を用いて分子間相互作用の運動パラメータを理論的に評価する。
私たちが検討しているセンサーはプラズモニック共鳴センサーで、ラベルのないフォトニックセンサーで、研究や産業でもっとも広く使われているセンサーの1つです。
最初のタイプの相互作用は、抗体IgG1と相互作用する抗原BSAであり、大きなセンサー応答を提供する。
第2のタイプは、腫瘍増殖抑制剤ベンゼンスルホンアミドと相互作用する炭酸脱水酵素であり、小さなセンサー応答を生成する。
いずれの相互作用においても, 2モードフォック状態, 圧縮真空状態, 圧縮変位状態の利用を検討する。
これらの量子状態は、古典的な光で得られたものと比較して、運動パラメータの測定精度を向上する。
この結果は、生命科学の運動学を研究するためのより正確な量子ベースのセンサーの設計に役立つかもしれない。
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