論文の概要: Magnetometry of neurons using a superconducting qubit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.15164v1
- Date: Thu, 30 Jun 2022 09:50:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-07 04:52:30.280940
- Title: Magnetometry of neurons using a superconducting qubit
- Title（参考訳）: 超伝導量子ビットを用いたニューロンの磁気計測
- Authors: Hiraku Toida, Koji Sakai, Tetsuhiko F. Teshima, Masahiro Hori, Kosuke
Kakuyanagi, Imran Mahboob, Yukinori Ono, Shiro Saito
- Abstract要約: マイクロスケール領域の感度磁力計として機能する超伝導磁束量子ビットを用いた培養ニューロンの磁気計測を行った。
ニューロンはFe$3+$リッチ媒体で培養され、イオンから生じる電子スピンによって生じる磁化信号を増加させる。
- 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: We demonstrate magnetometry of cultured neurons on a polymeric film using a
superconducting flux qubit that works as a sensitive magnetometer in a
microscale area. The neurons are cultured in Fe$^{3+}$ rich medium to increase
magnetization signal generated by the electron spins originating from the ions.
The magnetometry is performed by insulating the qubit device from the laden
neurons with the polymeric film while keeping the distance between them around
several micrometers. By changing temperature (12.5 - 200 mK) and a magnetic
field (2.5 - 12.5 mT), we observe a clear magnetization signal from the neurons
that is well above the control magnetometry of the polymeric film itself. From
electron spin resonance (ESR) spectrum measured at 10 K, the magnetization
signal is identified to originate from electron spins of iron ions in neurons.
This technique to detect a bio-spin system can be extended to achieve ESR
spectroscopy at the single-cell level, which will give the spectroscopic
fingerprint of cells.
- Abstract（参考訳）: マイクロスケール領域の感度磁力計として働く超伝導フラックス量子ビットを用いて,高分子薄膜上の培養ニューロンの磁気計測を行う。
ニューロンはFe$^{3+$リッチ媒体で培養され、イオンに由来する電子スピンによって生じる磁化信号を増加させる。
このマグネトメトリーは、数マイクロメートルの間隔を維持しながら、積層されたニューロンから高分子膜でクビットデバイスを絶縁して行う。
温度 (12.5 - 200 mk) と磁場 (2.5 - 12.5 mt) を変えることで、高分子膜自体の制御磁力計をはるかに上回る神経細胞からの明確な磁化信号が観測される。
10Kで測定された電子スピン共鳴(ESR)スペクトルから、磁化信号はニューロン内の鉄イオンの電子スピンに由来すると同定される。
生体スピンシステムを検出するこの技術は、単一細胞レベルでESR分光を達成するために拡張することができ、これによって細胞の分光指紋が得られる。
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