Fugu-MT 論文翻訳(概要): Nanoscale NMR of DNA-Functionalized Diamond Using Individual NV Centers

論文の概要: Nanoscale NMR of DNA-Functionalized Diamond Using Individual NV Centers

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.05570v1
Date: Fri, 04 Sep 2026 02:06:55 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2026-09-12 13:18:58.195941
Title: Nanoscale NMR of DNA-Functionalized Diamond Using Individual NV Centers
Title（参考訳）: 個々のNV中心を用いたDNA結合ダイヤモンドのナノスケールNMR
Abstract要約: 核磁気共鳴分光(NMR)は分子構造と力学の強力なプローブである。我々は、個々の窒素空孔中心を用いたフッ素化DNAのナノスケールNMR検出を実証した。
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: Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy is a powerful probe of molecular structure and dynamics but typically requires large spin ensembles. Here, we demonstrate nanoscale NMR detection of fluorinated DNA using individual near-surface nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond nanopillar waveguides under ambient conditions. We covalently tether $^{19}$F-labeled oligonucleotides to mixed nitrogen- and oxygen-terminated surfaces, localizing target spins within the nanoscale sensing volume. Probabilistic spin simulations suggest that the measured signals are consistent with those expected from a few molecules and depend strongly on NV-molecule separation, configuration, and local surface heterogeneity. These results establish a framework for NMR of surface-tethered biomolecules and identify key challenges for single-molecule structural elucidation.
Abstract（参考訳）: 核磁気共鳴分光法は分子構造と力学の強力なプローブであるが、通常は大きなスピンアンサンブルを必要とする。そこで本研究では, ダイヤモンドナノピラー導波路内の窒素空孔(NV)中心を周囲条件下で検出し, 蛍光DNAのナノスケールNMRによる検出を実証する。我々は, ナノスケールセンシング体積内にターゲットスピンを局在させ, 窒素と酸素の混合表面に$^{19}$F標識オリゴヌクレオチドを共分散させた。確率的スピンシミュレーションは、測定された信号がいくつかの分子から期待される信号と一致していることを示し、NV分子の分離、構成、局所的な表面の不均一性に強く依存している。これらの結果は、表面鎖状生体分子のNMRの枠組みを確立し、単一分子構造解明の鍵となる課題を特定する。

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