論文の概要: Magnetic Relaxometry of Methemoglobin by Widefield Nitrogen-Vacancy Microscopy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.08227v2
- Date: Tue, 22 Oct 2024 17:51:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-23 14:24:23.496990
- Title: Magnetic Relaxometry of Methemoglobin by Widefield Nitrogen-Vacancy Microscopy
- Title（参考訳）: 広視野窒素-原子価顕微鏡によるメテモグロビンの磁気緩和
- Authors: Suvechhya Lamichhane, Evelyn Carreto Guevara, Ilja Fescenko, Sy-Hwang Liou, Rebecca Y. Lai, Abdelghani Laraoui,
- Abstract要約: ヘモグロビン(ヘモグロビン、Hemoglobin、Hb)は、金属タンパク質、クロムタンパク質、グロブリンに分類される多面体タンパク質である。
ヘモグロビン(ヘモグロビン、Hemoglobin、Hb)は、金属タンパク質、クロムタンパク質、グロブリンに分類される多面体タンパク質である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Hemoglobin (Hb) is a multifaceted protein, classified as a metalloprotein, chromoprotein, and globulin. It incorporates iron, which plays a crucial role in transporting oxygen within red blood cells. Hb functions by carrying oxygen from the respiratory organs to diverse tissues in the body, where it releases oxygen to fuel aerobic respiration, thus supporting the organism's metabolic processes. Hb can exist in several forms, primarily distinguished by the oxidation state of the iron in the heme group, including Methemoglobin (MetHb). Measuring the concentration of MetHb is crucial because it cannot transport oxygen, hence higher concentration of MetHb in the blood causes methemoglobinemia. Here, we use optically detected magnetic relaxometry of paramagnetic iron spins in MetHb drop-casted onto nanostructured diamond doped with shallow high density nitrogen vacancy (NV) spin qubits. We modify the MetHb concentration in the range of 6 x 10^6 - 1.8 x 10^7 adsorbed Fe+3 spins per um^2 and observe an increase of the NV relaxation rate G1 (= 1/T1, T1 is NV spin lattice relaxation time) up to 2 x 10^3 s^-1. NV magnetic relaxometry of MetHb in phosphate-buffered saline solution shows a similar effect with an increase of G1 to 6.7 x 10e3 s^-1 upon increasing the MetHb concentration to 100 uM. The increase of NV G1 is explained by the increased spin noise coming from the Fe+3 spins present in MetHb proteins. This study presents an additional usage of NV quantum sensors to detect paramagnetic centers of biomolecules at volumes below 100 picoliter.
- Abstract（参考訳）: ヘモグロビン(ヘモグロビン、Hemoglobin、Hb)は、金属タンパク質、クロムタンパク質、グロブリンに分類される多面体タンパク質である。
鉄は赤血球内で酸素を輸送する重要な役割を担っている。
Hbは、呼吸器官から体内の様々な組織へ酸素を運ぶことで機能し、酸素を放出して好気性呼吸を燃やし、生物の代謝過程を支える。
Hbはいくつかの形態で存在し、主にメテモグロビン(MetHb)を含むヘム群の鉄の酸化状態によって区別される。
MetHbの濃度を測定することは、酸素を輸送できないため、血液中のMetHbの濃度が高くなるため、メテモグロビン血症を引き起こす。
ここでは, 浅い高密度窒素空洞 (NV) スピン量子ビットをドープしたナノ構造ダイヤモンド上に流し込んだMetHb中における常磁性鉄スピンの光磁気緩和測定を行った。
我々は,6 x 10^6 - 1.8 x 10^7の範囲でMetHb濃度を変化させ,NV緩和率G1(=1/T1,T1はNVスピン緩和時間)を2 x 10^3 s^-1まで増加させる。
リン酸塩水溶液中のMetHbのNV磁気緩和度は、MetHb濃度が100 uMに増加すると、G1が6.7 x 10e3 s^-1に増加するのと同様の効果を示す。
NV G1の増加は、MetHbタンパク質に存在するFe+3スピンからのスピンノイズの増加によって説明される。
本研究では,100ピコリットル以下の体積で生体分子の常磁性中心を検出するために,NV量子センサを付加的に用いることを提案する。
関連論文リスト
- Optical and spin properties of nitrogen vacancy centers formed along the
tracks of high energy heavy ions [2.8825337053731186]
数ミクロンの結合したNV中心の準1D鎖は、量子情報処理のためのブロックを構築することができる。
ダイヤモンド(窒素1ppm)の1GeV金およびウランイオンによる色中心形成について報告する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-06T09:29:56Z) - Quantum-grade nanodiamonds for ultrabright spin detection in live cells [0.49824235871245376]
光学的にアクセス可能なスピンアクティブナノマテリアルは、生体サンプルを探索するための量子ナノセンサーとして期待されている。
スピン環境工学により0.6-1.3ppmの窒素空孔(NV)を含む超高輝度蛍光ナノダイヤモンド(NDs)を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-29T13:54:28Z) - Nitrogen-Vacancy Magnetic Relaxometry of Nanoclustered Cytochrome C Proteins [0.0]
窒素空洞(NV)磁気メトリーは、細胞内の常磁性中心を検出する代替の手段を提供する。
ここではNV磁気緩和法を用いて窒素C(Cyt-C)ナノクラスターを検出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-09T18:28:38Z) - Dy adatom on MgO(001) substrate: DFT+U(HIA) study [75.7995398006171]
MgO(001)基板上に吸着した個々のDy原子の電子構造と磁性について検討した。
我々の研究は、希土類単原子磁石のさらなる研究と予測に有効なルートを提供することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-14T10:20:02Z) - Rapid determination of single substitutional nitrogen N$_s^0$
concentration in diamond from UV-Vis spectroscopy [0.0]
単置換窒素原子 N$_s0$ はダイヤモンド中の窒素空孔中心を作るための前提条件である。
ここでは、紫外可視域の吸収分光に基づいて、N$_s0$濃度を決定する方法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-28T17:56:29Z) - Computational Insights into Electronic Excitations, Spin-Orbit Coupling
Effects, and Spin Decoherence in Cr(IV)-based Molecular Qubits [63.18666008322476]
効率的な分子量子ビットの化学設計を支援することを目的としたCr(IV)系分子の鍵となる性質に関する知見を提供する。
一軸ゼロフィールドスプリッティング(ZFS)パラメータの符号は、すべての考慮された分子に対して負であることが判明した。
我々は、53ドルCr核スピンと13C核スピンと1H核スピンとの(超)超微細結合を定量化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-01T01:23:10Z) - An atom passing through a hole in a dielectric membrane: Impact of
dispersion forces on mask-based matter-wave lithography [0.0]
近年、ナノメートル分解能マスクリソグラフィーは、ブラックホールのパターンからなる2次元ホログラフィーマスクを通して準安定ヘリウム原子を送信することによって実現可能であることが提案されている。
ここでは、原子と誘電体膜とホールとの分散力相互作用に関する理論的研究を示す。
その結果, 準安定ヘリウムでは1-7nm, 地中ヘリウムでは0.5-3.5nm, 有効ブラックホール半径は1-7nm程度減少することがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-11T09:11:42Z) - Anisotropic electron-nuclear interactions in a rotating quantum spin
bath [55.41644538483948]
スピンバス相互作用は強い異方性を持ち、高速な物理的回転は長い間、固体核磁気共鳴に用いられてきた。
窒素空孔中心の電子スピンと13ドルCの核スピンとの相互作用がシステムにデコヒーレンスをもたらすことを示す。
我々の発見は、量子制御における物理回転の利用に関する新たな知見を提供し、固定されていない運動度と回転度を持つ量子系に意味を持つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-16T06:15:00Z) - Electrically tuned hyperfine spectrum in neutral
Tb(II)(Cp$^{\rm{iPr5}}$)$_2$ single-molecule magnet [64.10537606150362]
分子電子レベルと核スピンレベルの両方を量子ビットとして用いることができる。
ドーパントを持つ固体系では、電場が核スピン量子ビットレベル間の間隔を効果的に変化させることが示されている。
この超微細スターク効果は量子コンピューティングにおける分子核スピンの応用に有用かもしれない。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-31T01:48:57Z) - Resonant high-energy bremsstrahlung of ultrarelativistic electrons in
the field of a nucleus and a pulsed light wave [68.8204255655161]
原子核と準単色レーザー波の場にかなりのエネルギーを持つ超相対論的電子の共鳴高エネルギー自発ブレムスシュトラルングの研究。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-05T16:27:11Z) - Optical Magnetometer: Quantum Resonances at pumping repetition rate of
1/n of the Larmor frequency [58.720142291102135]
シールド内部の磁場のラーモア周波数の1/n$の繰り返し速度での量子サブ共鳴を実験的に観察し、理論的に説明する。
KとRbの混合アルカリ原子と同様に、単一のアルカリ原子細胞について検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-20T09:14:56Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。