論文の概要: Spin-based magnetic detection of optically trapped single cell in microfluidic channel
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.04094v1
- Date: Sun, 05 Apr 2026 12:22:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-07 15:49:18.916522
- Title: Spin-based magnetic detection of optically trapped single cell in microfluidic channel
- Title(参考訳): 微小流体流路における光捕捉単一細胞のスピン磁気検出
- Authors: Jun Yin, Sanyou Chen, Yihao Yan, Mengqi Wang, Ya Wang, Yiheng Lin, Qi Zhang, Fazhan Shi,
- Abstract要約: 我々は、窒素空孔中心を光学的ツイーザに統合し、磁気検出戦略を開発した。
磁性ナノ粒子を標識した単一細胞から89Tの磁気信号を検出し, 未標識細胞では3.9Tのノイズフロアが観測された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.037746038967557
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Combining optical tweezers with fluorescence microscopy is a powerful tool for single-cell analysis, playing a pivotal role in disease diagnosis, cell sorting, and the investigation of cellular dynamics. However, fluorescence detection faces challenges such as blinking, photobleaching and autofluorescence in biotissues. To address these limitations, we developed a magnetic detection strategy by integrating quantum magnetometry using nitrogen-vacancy centers into optical tweezers, demonstrating precise trapping and manipulation of individual cells in microfluidic environment. We detected a magnetic signal of 89 μT from a single cell labeled with magnetic nanoparticles, compared to a noise floor of 3.9 μT observed in unlabeled cells. This platform provides a promising approach for high-precision single-cell analysis and holds significant potential for probing cellular activities within biological microenvironments.
- Abstract(参考訳): 光ツイーザーと蛍光顕微鏡を組み合わせることは、単一細胞分析の強力なツールであり、疾患の診断、細胞選別、細胞動態の研究において重要な役割を果たす。
しかし、蛍光検出は、バイオマスにおける点滅、光漂白、自己蛍光といった課題に直面している。
これらの制約に対処するために、窒素空孔中心を用いた量子磁気計測を光ツイーザに統合し、マイクロ流体環境下での個々の細胞の正確なトラップと操作を実証し、磁気検出戦略を開発した。
磁性ナノ粒子を標識した単一細胞から89μTの磁気信号を検出し, 未標識細胞では3.9μTのノイズフロアが観測された。
このプラットフォームは、高精度な単一細胞解析のための有望なアプローチを提供し、生物学的環境の中での細胞活性を探索する大きな可能性を秘めている。
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