論文の概要: Experimental measurement of kinetic parameters using quantum plasmonic sensing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.06737v2
• Date: Tue, 1 Mar 2022 07:35:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-22 07:21:33.175009
• Title: Experimental measurement of 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実験的測定
• Authors: K. T. Mpofu, C. Lee, G. E. M. Maguire, H. G. Kruger and M. S. Tame
• Abstract要約: 本稿では、量子センシング技術を用いて、パラメータのより正確な推定を行う簡単な実証実験について報告する。 我々は、パラメトリックダウンコンバージョンにより生成された単一光子を用いて、プラズモン共鳴センサにおけるBSA-ゴールド相互作用を探索する。 センサ信号のサブショットノイズレベルの変動は、運動パラメータの値に対して最大31.8%の精度の向上を可能にする。
• 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: Kinetic models are essential for describing how molecules interact in a variety of biochemical processes. The estimation of a model's kinetic parameters by experiment enables researchers to understand how pathogens, such as viruses, interact with other entities like antibodies and trial drugs. In this work, we report a simple proof-of-principle experiment that uses quantum sensing techniques to give a more precise estimation of kinetic parameters than is possible with a classical approach. The interaction we study is that of bovine serum albumin (BSA) binding to gold via an electrostatic mechanism. BSA is an important protein in biochemical research as it can be conjugated with other proteins and peptides to create sensors with a wide range of specificity. We use single photons generated via parametric down-conversion to probe the BSA-gold interaction in a plasmonic resonance sensor. We find that sub-shot-noise level fluctuations in the sensor signal allow us to achieve an improvement in the precision of up to 31.8% for the values of the kinetic parameters. This enhancement can in principle be further increased in the setup. Our work highlights the potential use of quantum states of light for sensing in biochemical research.
• Abstract（参考訳）: 運動モデルは様々な生化学的プロセスで分子がどのように相互作用するかを記述するのに不可欠である。 実験によるモデルの運動パラメータの推定により、ウイルスなどの病原体が抗体や試薬などの他の物質とどのように相互作用するかを理解することができる。 本研究では,量子センシング技術を用いて古典的手法よりも正確な運動パラメータを推定する簡単な原理実証実験を報告する。 本研究は、ウシ血清アルブミン(BSA)が静電気機構を介して金と結合する相互作用である。 BSAは生化学的研究において重要なタンパク質であり、他のタンパク質やペプチドと共役して幅広い特異性を持つセンサーを作ることができる。 パラメトリックダウンコンバージョンにより生成された単一光子を用いてプラズモン共鳴センサのBSA-ゴールド相互作用を探索する。 センサ信号のサブショットノイズレベルの変動は、運動パラメータの値に対して最大31.8%の精度の向上を可能にする。 この強化は原則として設定においてさらに高めることができる。 我々の研究は、生物化学研究におけるセンシングに光の量子状態を用いる可能性を強調している。

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