Wakat azotu nanodiamentu (NV) to struktura defektu punktowego emitującego światło. Ma doskonałe właściwości optyczne i charakterystykę polaryzacji spinowej. Ze względu na wyjątkową stabilność nośnika i kompatybilność ze środowiskiem atmosferycznym w temperaturze pokojowej, może być stosowany jako czujnik temperatury komórek biologicznych, a także może być używany do precyzyjnego pomiaru mikrofalowego pola magnetycznego.

Nanodiament stosowany w superczułych biosensorach polega na wykorzystaniu jego właściwości fluorescencyjnych. Pierwszy to charakterystyczny pik Ramana zlokalizowany przy 1332 cm-1, a drugi to zawarty w nim defekt wakatów azotowych, a mianowicie czerwona fluorescencja o długości fali 637 nm emitowana przez NV.

Wśród nich różne stany kwantowe spinu elektronów ujemnie naładowanego NV mogą emitować fluorescencję o różnej jasności, podczas gdy na stany kwantowe spinu elektronów łatwo wpływają słabe miejsca magnetyczne i termoelektryczne wokół i są one wyświetlane poprzez zmiany fluorescencji. Dzięki inicjalizacji sterowania laserowego i mikrofalowego wygodne może być wykorzystanie zmiany fluorescencji NV w celu uzyskania bardzo czułego wykrywania.

Ta ultraczuła platforma diagnostyki kwantowej nadaje się do wielu form testów diagnostycznych i chorób oraz może zmienić wczesną diagnostykę chorób z korzyścią dla pacjentów i populacji.