Białka na ilustracjach wyglądają jak nieruchome, kolorowe wstążki, ale w komórce mogą się zginać, otwierać i zamykać oraz wiązać z innymi cząsteczkami. Trudność w tym, że zwykły pomiar zbiera wspólny sygnał od ogromnej liczby cząsteczek, więc zachowanie jednej molekuły jest trudno uchwycić.
Zespół prof. Szymona Pustelnego z Uniwersytetu Jagiellońskiego chce to zmienić dzięki diamentowi. Jego użyteczność wynika z precyzyjnie wprowadzonych niedoskonałości: miejsc, w których atom azotu sąsiaduje z pustym miejscem po atomie węgla. Stan spinowy takiego defektu zmienia się za pomocą mikrofal, a odczytuje się go laserem, mierząc jasność emitowanego światła. Defekt działa więc jak mikroskopijny czujnik magnetyczny.
Kluczowe elementy pomysłu sprawdzono już w eksperymentach. Fizycy z UJ i zagraniczni współpracownicy zmieniali ustawienie spinów w różnych miejscach diamentu, tworząc wzory przypominające spirale, i odtwarzali je z rozdzielczością poniżej 20 nanometrów. Wyniki opisano w pracy przyjętej do czasopisma „Physical Review X”.
To jednak dopiero wnętrze kryształu. W projekcie MRI-NOVA celem jest rozdzielczość około 10 nanometrów dla obiektów poza diamentem, a ruch cząsteczek w cieczy mają ograniczyć nanokanały. Czteroletnie prace, z planowanym budżetem około 4 mln euro, mają rozpocząć się w styczniu 2027 roku.
