ナノダイヤモンド窒素空孔（NV）は発光点欠陥構造です。優れた光学特性とスピン偏極特性を持っています。独特のキャリア安定性と室温大気環境適合性により、生体細胞の温度センサーとして使用できるほか、マイクロ波磁場の精密測定にも使用できます。

超高感度バイオセンシングに使用されるナノダイヤモンドは、その蛍光特性を利用しています。1 つ目は 1332 cm-1 に位置するラマン特性ピークで、2 つ目はその中に含まれる窒素空孔欠陥、つまり NV によって放出される 637 nm の赤色蛍光です。

その中で、負に帯電したNVの異なる電子スピン量子状態は、異なる輝度の蛍光を発することができますが、その電子スピン量子状態は周囲の弱い磁性、熱電サイトの影響を受けやすく、蛍光の変化によって表示されます。レーザーおよびマイクロ波制御の初期化を通じて、NV の蛍光変化を超高感度センシングに使用すると便利です。

この超高感度量子診断プラットフォームは、さまざまな形式の診断検査や疾患に適しており、患者と国民の利益のために疾患の早期診断を変革する可能性があります。