論文の概要: Multi-day single-cell magnetic imaging of living cancer cells using Quantum Cell Monitoring

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.36359v1
• Date: Mon, 26 Oct 2026 22:24:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-28 21:04:31.44283
• Title: Multi-day single-cell magnetic imaging of living cancer cells using Quantum Cell Monitoring
• Title（参考訳）: 量子セルモニタリングによる生きた癌細胞のマルチデイ単一細胞イメージング
• Abstract要約: QCMは、光子を放出するのではなく、磁場中の単一セル情報を符号化し、細胞内分解能で読み出すプラットフォームである。 磁気的にラベル付けされた生きたがんを、個々の磁場シグネチャを通して最大72時間追跡する。 単一セル情報のキャリアを光子伝播から静磁場へシフトさせることにより、QCMは細胞をセル光アクセシビリティと自動蛍光から切り離す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Live-cell imaging of cellular and tissue samples relies predominantly on optical modalities, such as fluorescence, confocal, and multiphoton microscopy, in which cellular information is encoded in emitted photons. Photons scatter and attenuate in biological samples, restricting depth resolution, while the excitation light required to produce them induces photodamage that perturbs the very biology under observation. Magnetic fields, by contrast, traverse biological samples without attenuation at cellular length scales, but the imaging modality that extracts the encoded information, magnetic resonance imaging, cannot resolve individual cells. Here we present Quantum Cell Monitoring (QCM), a widefield nitrogen-vacancy magnetometry platform that encodes single-cell information in stray magnetic fields rather than emitted photons and reads it out at subcellular resolution. Integrated with a specialized live-cell incubator, QCM tracks magnetically labeled living cancer for up to 72 h through their individual magnetic field signatures. It captures single-cell mitosis and morphological remodeling, as well as cell cluster formation, splitting, and migration even within dense regions where brightfield contrast collapses. By shifting the carrier of single-cell information from propagating optical photons to static magnetic stray fields, QCM decouples cell from cellular optical accessibility and auto-fluorescence, enabling sustained live-cell observation in regimes inaccessible to optical microscopy.
• Abstract（参考訳）: 細胞および組織サンプルのライブ細胞イメージングは、主に蛍光、共焦点、多光子顕微鏡などの光学的モダリティに依存し、細胞情報が放出された光子に符号化される。 光子は生物学的サンプルに散乱・減衰し、深度分解を制限し、励起光はそれらを生成するのに必要な光損傷を誘発し、観察中の生物を混乱させる。 対照的に、磁場は細胞長のスケールで減衰することなく生物学的サンプルを横切るが、エンコードされた情報を抽出する画像のモダリティ、磁気共鳴イメージングは個々の細胞を分解することができない。 ここでは,光子を放出するのではなく,磁場中の単一セル情報を符号化し,それを細胞内分解能で読み出す広視野窒素空洞磁気センサプラットフォームであるQuantum Cell Monitoring (QCM)を紹介する。 特殊なライヴセルインキュベーターと統合されたQCMは、個々の磁場シグネチャを通して、磁気ラベル付き生体がんを最大72時間追跡する。 単細胞分裂と形態的リモデリング、細胞クラスターの形成、分裂、そして明るいコントラストが崩壊する高密度領域の移動を捉えている。 単一セル情報のキャリアを光子伝播から静磁場へとシフトさせることにより、QCMは細胞をセルの光アクセシビリティと自動蛍光から切り離し、光学顕微鏡に到達できない状態下での持続的なライブセル観察を可能にする。

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