Versatility of fluorescent nanodiamonds as free radical quantum sensors: from arthritis and metastasis to potential applications in heart diseases

Veelzijdigheid van fluorescerende nanodiamanten als vrije radicale kwantumsensoren: van artritis en metastase tot potentiële toepassingen bij hartziekten

Fluorescerende nanodiamanten (FNDs) hebben unieke chemische en fluorescerende eigenschappen, waardoor ze veelzijdig worden toegepast in de biomedische wetenschappen. Synthese via detonatie of hoge druk hoge temperatuur (HPHT) processen, vooral uit ruwe microdiamanten, is gangbaar. Fluorescerende nanodiamanten vertonen superieure fluorescentie in vergelijking met organische kleurstoffen, zijn biocompatibel en bieden hoge ruimtelijke resolutie voor subcellulair onderzoek. NV-centrumdefecten in Fluorescerende nanodiamanten maken ze geschikt voor vrije radicalen detectie via diamant-gebaseerde kwantumdetectie, een magnetometrische methode met hoge gevoeligheid.

In de biologie vervullen vrije radicalen dubbele rollen als signaalmoleculen en oxidatieve schadeveroorzakers. Oxidatieve stress, geassocieerd met ziekten als kanker en hartziekten, is lastig te detecteren vanwege de korte levensduur en lage concentratie van vrije radicalen. Diamant-gebaseerde kwantumdetectie biedt een veelzijdig platform voor real-time, single-cell, en subcellulaire vrije radicalen detectie met hoge gevoeligheid.

Dit proefschrift van Arturo Elías Llumbet verkent de toepassing van diamant-gebaseerde kwantumdetectie voor in vitro vrije radicalen detectie in biomedische contexten, gericht op artritis, kanker, en hart- en vaatziekten. Het onderzoek omvatte synoviaal vocht van artritispatiënten, migratie van borstkankercellen, en redox-signalering in hartcellen. Het benadrukt het belang van vrije radicalenmetingen in verschillende biologische processen en draagt bij aan het begrip van ziekten geassocieerd met oxidatieve stress.

Proefschrift: https://hdl.handle.net/11370/583e85d5-1011-44dc-beac-869c3551f905