【納米金剛石溫度計採用生物細胞的溫度】

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【納米金剛石溫度計採用生物細胞的溫度】

 

感覺到熱熱熱： 活細胞內部溫度控制

通過在美國的哈佛大學的研究人員已創建新的 nanothermometer 可以用來衡量在活細胞中的溫度變化。

該設備基於金剛石納米晶，"注入"的使用納米線儲存格內部，可以檢測到溫度波動小的 1.8 millikelvin 在納米尺度。

如果進一步改進，它可以用來探測溫度敏感現象在生物細胞中的一系列，甚至可能説明中的"thermoblative"的癌症治療發展。

在他們新的工作中，帶領由米哈伊爾 · 盧金的哈佛大學的研究者們利用金剛石中的氮空缺 （內華達州） 中心。

NVs 是發生在兩個相鄰碳原子取代由一個氮原子和一個空的格子網站後的缺陷。

地面狀態的 NV 中心拆分成兩個能量水準 — — 低和高 — — 和兩個級別的能量差異被稱為過渡頻率。

當鑽石冷卻或加熱時，NV 過渡頻率相應地轉移。

新的 nanothermometry 技術工作的準確測量這種變化 — — 這可以檢測到螢光光譜法 — — 然後使用這種測量計算的確切溫度的納米金剛石。

因為鑽石是熱的良導體，它很可能具有相同的溫度作為它的周圍 — — 在本例中為生物細胞。

"由於個人的 NV 中心，毫微米大小的幾個幾萬可以受雇于測量，鑽石的小大小"解釋了團隊成員彼得 · 莫伊雷爾，是盧金的組的成員。

"這允許一個高度敏感的溫度計，也是活細胞的大小與相容的本身也是微米直徑的."

該設備，研究人員在他們的實驗使用納米線"針"期間注入生物細胞，可以檢測到溫度變化小的 1.8 mK （在超純的批量鑽石示例） 和以上距離短，200 毫微米。

Thermoblative 治療腫瘤嗎？

在另一組實驗，盧金和他的同事與金納米粒子，產生了興奮與鐳射燈、 如此行事的作為當地語系化的熱源結合其納米金剛石溫度計。

這種技術允許團隊，同時監測和控制生物的細胞 — — 在一個特定案件中的溫度單個人類胚胎成纖維細胞。

金納米粒子產生的熱量也可以用於摧毀該儲存格，研究人員發現。

事實上，他們成功地計算熱執行此操作所需的確切數額。

團隊成員 Georg Kucsko 說，"我們相信這種 'thermoblative' 治療結合我們溫度納米感應器，可以有選擇性地找出並殺死惡性腫瘤細胞，例如，而不會損壞周圍的健康組織的有力工具"。

"是否我們進一步提高靈敏度的我們的設備，我們可以用它來觀察即時納米生物細胞中的過程，"他告訴physicsworld.com。

"我們也可能使用它直接監視和控制生化反應在這些細胞中。

我們 nanothermometer 結合 '雙光子' 顯微鏡等技術，甚至可以讓我們確定本地腫瘤活性體內由正在能夠映射在單個儲存格級別的產熱。

產熱 — — 熱在活的有機體 — — 生產的方式是不同的在腫瘤細胞與健康人相比，這種差異的一個腫瘤的標誌之一。

這項研究發表在自然》 雜誌.

關於作者

貝爾 Dumé 是nanotechweb.org的特約編輯

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引用：http://translator.live.com/BV.aspx?ref=IE8Activity&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2013%2Faug%2F01%2Fnanodiamond-thermometer-takes-temperature-of-biological-cells