Nano-Diamant-Stickstoff-Leerstelle (NV) ist eine lichtemittierende Punktdefektstruktur.Es verfügt über ausgezeichnete optische Eigenschaften und Spinpolarisationseigenschaften.Aufgrund seiner einzigartigen Trägerstabilität und Kompatibilität mit der Atmosphäre bei Raumtemperatur kann es als Temperatursensor biologischer Zellen und auch zur präzisen Messung von Mikrowellenmagnetfeldern verwendet werden.

Die Verwendung von Nanodiamanten in der hochempfindlichen Biosensorik ist die Nutzung seiner Fluoreszenzeigenschaften.Der erste ist der charakteristische Raman-Peak bei 1332 cm-1 und der zweite ist der darin enthaltene Stickstofffehlstellendefekt, nämlich die vom NV emittierte rote Fluoreszenz bei 637 nm.

Unter ihnen können die verschiedenen Elektronenspin-Quantenzustände von negativ geladenem NV Fluoreszenz unterschiedlicher Helligkeit emittieren, während seine Elektronenspin-Quantenzustände leicht durch die schwachen magnetischen, thermoelektrischen Stellen in der Umgebung beeinflusst werden und durch Fluoreszenzänderungen angezeigt werden.Durch die Initialisierung der Laser- und Mikrowellensteuerung kann es praktisch sein, die Fluoreszenzänderung von NV für eine hochempfindliche Erfassung zu nutzen.

Diese hochempfindliche Quantendiagnoseplattform eignet sich für zahlreiche Formen diagnostischer Tests und Krankheiten und hat das Potenzial, die Frühdiagnose von Krankheiten zum Nutzen von Patienten und Bevölkerungsgruppen zu verändern.