ข้อบกพร่องของควอนตัมไนโตรเจน

เครื่องมือที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการวิเคราะห์ทางเคมีและการรับรู้โครงสร้างโมเลกุล เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วจะอาศัยสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอซึ่งผลิตโดยโพลาไรเซชันของสปินนิวเคลียร์ขนาดเล็กความร้อนทนทุกข์ทรมานจากความไวต่ำเมื่อเทียบกับเทคนิคการวิเคราะห์อื่น ๆ เครื่องมือ NMR ทั่วไปมักใช้ตัวอย่างปริมาณมากประมาณหนึ่งมิลลิลิตร

ซึ่งใหญ่พอที่จะมีเซลล์ชีวภาพประมาณล้านเซลล์ที่มีความไวการค้นพบของพวกเขาเป็นขั้นตอนต่อไปในผลลัพธ์ก่อนหน้านี้ซึ่ง Walsworth และผู้ทำงานร่วมกันพัฒนาระบบที่ใช้ข้อบกพร่องของควอนตัมไนโตรเจน ตำแหน่งว่างในเพชรเพื่อตรวจจับสัญญาณ NMR ที่ผลิตโดยกลุ่มตัวอย่างขนาด picoliter ในงานที่ผ่านมานักวิจัยสามารถสังเกตสัญญาณจากตัวอย่างที่บริสุทธิ์และมีความเข้มข้นสูงเท่านั้น เพื่อเอาชนะข้อจำกัดนี้เข้ากับวิธีการไฮเปอร์โพลาไรเซชัน ซึ่งช่วยเพิ่มการหมุนของโพลาไรซ์นิวเคลียร์ของตัวอย่าง