德國慕尼黑工業大學領導的明新科研團隊發明一種新的顯微鏡——核自旋顯微鏡。它可通過量子傳感器將核磁共振產生的量传磁信號轉換為光信號，並顯示為高分辨率圖像。感器該技術為在分子水平上理解微觀世界開辟了新的显微可能性。研究成果發表在新一期《自然·通訊》雜誌上。明新

磁共振成像（MRI）技術可利用磁場創建人體器官和組織的量传詳細圖像。MRI設備會產生非常強的感器磁場，與體內氫核的显微微小磁場相互作用。由於氫原子在不同類型的明新組織中以特定的方式分布，因此可區分器官、量传關節、感器肌肉和血管。显微但如果想了解單細胞內微觀結構中發生的明新情況，人們就需要新的量传方法。

此次團隊把MRI技術擴展到更加微觀的感器領域。新方法的核心部件是一種由人造金剛石製成的量子傳感器。金剛石中的氮空位中心可測量納米級磁場。這種在原子水平上專門製備的金剛石可用作MRI磁場的高靈敏度量子傳感器。

量子傳感器可將磁共振信號轉換為光信號。當受到激光照射時，它會產生包含MRI信息的熒光信號。該信號由高速攝像機記錄，可獲得分辨率達到0.1微米的微觀圖像。

新顯微鏡未來甚至可看到單個細胞結構，潛在的應用前景廣闊。例如在癌症研究中可獲得對腫瘤生長和擴散的新見解；在藥物研究中，可在分子水平上有效測試和優化活性成分；在材料科學領域，可用於分析薄膜材料或催化劑的化學成分。