(PhysOrg.com) -- Ett team av forskare, leds av Macquarie University docent James Rabeau, har upptäckt att egenskaperna hos ljus som emitteras från små isolerade nano-diamanter är helt annorlunda än deras större släktingar.

Upptäckten kan bana väg för den framtida utvecklingen av mer exakta bioavbildningstekniker som används för att diagnostisera och spåra komplexa biologiska processer.

Forskningen, utfört av ett team som inkluderade forskare från Macquarie, ANU, CSIRO och University of Queensland, publicerades i den prestigefyllda internationella tidskriften, Naturens nanoteknik , i dag.

För första gången, forskarna kunde visualisera en enda blinkande ljussignal som sänds ut från en enda isolerad nano-diamant, sa Rabeau.

"Vi fann att egenskaperna hos ljuset i dessa nano-diamanter skiljer sig markant från större diamanter och detta är en viktig vetenskaplig ledtråd om hur ljuset förändras beroende på storleken på kristallen, " han sa.

"I större diamanter, ljusemissionen eller fluorescensen är välkänd för att förbli stabil, i huvudsak immun mot att blinka på och av. Men vi upptäckte att när atomerna är fångade i nano-diamanter som är mycket mindre, de börjar bete sig lite annorlunda.”

Rabeau och hans team visade också att det oregelbundna fluorescensbeteendet kunde vändas genom att kapsla in diamanterna i ett polymerhölje.

Rabeau sa att detta är ett stort steg i att utveckla befintliga idéer om att använda nano-diamanter för bioavbildning, och kan verkligen förebåda ny teknik som utnyttjar användningen av den blinkande optiska funktionen. När den är kopplad till en biologisk molekyl, som ett protein, ett ljus som sänder ut från en nano-diamant kan göra det möjligt för forskare att mer exakt spåra var den färdas i kroppen.

Proteiner i sig är i princip osynliga, men genom att fästa ljusa sonder som nano-diamanter, det går att se var de är och vart de reser. Befintliga tekniker använder andra typer av "fluorescerande prober" i biomedicinsk avbildning, men de kan ofta släckas eller mörkna och kan vara giftiga i en levande kropp, sa Rabeau.

De små syntetiskt framställda diamanterna är cirka fem nanometer stora och mer än tusen gånger mindre än bredden på ett människohår. Rabeau och hans team, tillsammans med många andra grupper runt om i världen, tror att nano-diamanter har potential att användas effektivt i en biologisk miljö som låg toxicitet och stabila självlysande sonder. Att producera dessa diamanter, som är fluorescerande och nu tillräckligt små för att inte störa biologiska processer, är ett stort steg mot praktisk biomedicinsk avbildning med nano-diamanter.