石景山生活在细胞里吗科学家们已经取出了由钻石制成

大家好，这里是老上光显微镜知识课堂，在这里你可以学到所有关于显微镜知识，好的，请看下面文章： 新的显微镜可以提供铜离子的量子磁共振图像。David Simpson /墨尔本大学

量子显微镜可以独立地分离溶液中的离子，并揭示正在发生的生化反应，而不干扰反应过程。2月14日，一个研究该系统的小组在ARXIV服务器DES上发布了预印本。对他们的研究成果进行批评。

像医学磁共振成像（MRI）设备可以揭示人体的内部结构而不造成伤害，类似的成像系统，可用于分子结构，一直是研究者的向往。电子自旋形成量子水平成像是对化学反应的成像，包括含有金属离子的化学反应。现有的MRI技术只能显示10微米以上的结构。检测细胞内金属离子的方法是加入能与之反应的化学物质。它们，或者冷冻细胞，以便它们可以在高功率显微镜下成像，这些过程会杀死细胞。

医用磁共振设备的原理是：将患者置于磁场中，体内质子与磁场中磁场的磁力线对齐，然后向人体发射射频脉冲到成像区域，使T质子从对准状态中分离；当脉冲结束时，质子重新排列并释放特定频率的电磁波；例如，质子在脉冲结束时将释放电磁波的特定频率；由人体组织释放的TIC波和在装置中的检测器的频率将在两个频率上共振，就像调谐到相同音调的吉他弦一样；这种装置使用这种共振来重建人体的图像。

在澳大利亚墨尔本大学，由物理学家Lloyd Hollenberg和David Simpson领导的一个小组希望通过这种技术检测细胞中的金属离子。一些金属离子对细胞有害，而其他金属离子则需要生化反应，如参与代谢的金属离子。BRIM是MRI探针需要与被成像物体大致相同的尺寸，观察单个原子的要求尚不满足。

为了构建一个量子磁共振显微镜，研究人员使用了一个宽度为2毫米的金刚石和晶体中的原子缺陷。这些缺陷对磁场变化敏感，并且可以通过频率调制来调节与待测分子或离子的自旋共振。金刚石中的缺陷由绿色激光照射，金刚石发出红色荧光，荧光强度取决于磁场的强度和方向。

Hollenberg、辛普森和他的同事们使用的钻石在表面的特定表面附近有缺陷的阵列，它们放置在靠近观察的样品的显微镜末端，它们调制缺陷响应的频率，用铜离子（Cu2+）进行自旋共振。当金刚石探针接触含有铜离子的样品表面时生物显微镜，两者之间的频率共振激发金刚石缺陷处的荧光，然后用计算机程序检测金刚石缺陷的荧光缺陷的颜色。T和重建样品的图像以定位每个铜离子的位置。

接着，研究人员用一些酸浸渍样品，使2价铜离子（Cu2+）得到电子，然后还原成1价铜（Cu+），将酸性液体边缘成像应用于样品，2价铜离子的自旋图像逐渐消失。样品一小时暴露于空气中，1价铜离子再次氧化为2价铜离子，原始图像逐渐重现，这将有助于研究者实时观察细胞内的生化反应。

上图中的袋鼠是用量子磁共振显微镜检测附着在测试模板上的溶液中的铜离子（Cu2+），其中显影区域形成图案（刻度代表10微米）David Simpson /墨尔本大学。

由于这种方法的不干预，它可以在理论上成像活细胞的内部——这是辛普森和HalnBrg团队的方向。核心难点是金刚石探针必须足够接近样品以产生信号。但是团队相信。目前的方法仍然有助于了解药物的作用机制和研究细胞膜蛋白。研究人员也在努力使该系统适合于检测各种金属物质，包括铁。

德国慕尼黑工业大学的物理学家Friedemann Reinhard赞扬了这一成就。他说：他们的创新大大缩短了与实际应用的距离。他的团队也在使用钻石显微镜，旨在构建一个系统。R成像3D分子。

他补充说，尽管新技术需要改进，例如在低浓度溶液中寻找铜离子，但它确实向前迈出了一大步。

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